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熔铝炉的介绍

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熔铝炉的介绍

发布日期:2019-01-02 作者:河南省 亚细亚耐火材料有限公司 点击:

铝熔炼 炉的正常运行和其熔炼的铝合金品质高低离不开炉体所用的耐火材料。近年来,随着铝 熔炼工艺不断变化,包括不断增长的产量、更高的操作温度、铝熔炼 炉的容量越来越大、更苛刻的机械外力、更大的温度急变、日益增 长的合金化和废铝的回收使用等,都对耐 火材料提出了更高的要求。使用条 件分析和对耐火材料的要求铝在冶炼过程中有如下特性

1)铝熔点不高,但随着物态的变化,热学性 能会发生显著的变化,熔炼过 程需消耗大量的能源;

2)铝的化学活性极强,能与炉 气中的物料发生化学反应而造成铝损失;

3)铝液具有强烈的氧化、吸气倾向,随熔炼温度的升高,时间的延长,氧化烧 损和吸气倾向加重。

铝的这 些熔炼特性加上熔铝炉的操作方式决定了炉衬耐火材料的损毁有以下几种方式:

1)铝液或 铝合金熔液的物理润湿渗透;

2)铝液和 熔渣的化学侵蚀;

3)温度急 变引起的热剥落和开裂;

4)加铝或 刮渣引起的机械破坏;

5)搅拌或 合金化造成机械损伤。

那么在 了解了熔铝炉炉衬耐火材料损毁的原因和方式后,在砌筑 熔铝炉时耐火材料的结构如何设计?下面由 巩义鸿达炉料为您阐述:

新型熔 铝炉炉顶可以采用吊挂砖和复合浇注的方式,具有整体性好,寿命长的优点。此外,炉顶如 采用重质浇注料、轻质浇 注料和纤维材料的多层结构,将更加节能。 炉底耐 火材料结构设计炉底一般采用抗铝液浸润的砌筑或高铝浇注料整体浇注而成。但用高 铝砖砌筑的炉床承受不住向炉床中心聚集并叠加的热膨胀应力的作用,炉床会逐渐隆起,导致炉材损坏。而用浇 注料整体浇注的炉床常常在烘炉后出现较长的收缩性贯通缝,须在使用前加以修补,对炉床 质量与使用寿命具有潜在的影响

有关专 家提出了一种浇注料结合预制砖砌筑的铝合金熔化炉保持室炉床,克服了 现有保持室炉床存在收缩贯通缝的问题,其特征 在于与铝液接触的工作层是由高铝浇注料结合预制砖铺设而成,预制砖 在高度方向上的中间位置预留有环向凹槽。由于采 用高铝浇注料结合预制砖砌筑结构,使铝合 金熔化炉保持室炉床砌筑过程简易、快捷; 由于预 制砖与高铝浇注料之间在垂直方向形成凸凹状工艺接缝,在铝液 接触层表面上形成梅花桩状工艺接缝,既预防 炉床出现沿炉床高度方向的直通缝,又避免 炉床烘炉后所产生的较长且无规律的收缩贯通缝。基于预 制砖本体结构与质量确保下的稳定性,可充分 消解使用过程中的热膨胀应力,炉床不会隆起,使炉床 砌筑质量与使用寿命显著提高。

熔铝炉,熔炼炉,有色金 属熔炼设备都对耐火材料有很高的要求,熔铝炉 用耐火材料要满足以下六大要求。 

  (1)有良好的化学稳定性 
  金属铝 及铝合金不仅化学活性高,而且其 熔液的流动性极好。铝熔液在750℃时的粘度仅为1.04厘泊,与20℃时水的粘度(1.0厘泊)相当接近,这就是 其易向炉衬内部渗透和发生化学反应的主要原因。在铝液 同耐火材料相接触的温度下,铝起强还原剂作用。耐火材料中的SiO2、TiO2、FeO等氧化物要被铝还原。铝液同 炉衬耐火材料之间的反应不仅使产品的质量受到影响,而且使炉衬表面结瘤、鼓包和沉淀杂物,受铝液 浸渍部分和原砖的界面有出现裂纹的危险,停炉时还会引起剥落。所以,同铝液 接触的炉衬材料,必须具 有很高的化学稳定性和尽可能少的浸渍量。 
  (2)有良好的抗冲刷性 
  一般为 了使炉子有较高的电效率,炉壁材 料都设计的很薄,但炉子运行过程中,由于电磁力的作用,炉内金 属液不停地翻腾和搅拌,对炉衬 不断地冲刷和磨损。对有心感应炉,由于采 用了喷流型熔沟,熔沟耐 火材料受到的冲刷和磨损更为严重。所以,要求所 用耐火材料必须具有很高的机械强度和硬度。 
  (3)有较高 的致密度和体积稳定性 
  作为熔 炼炉用耐火材料,在材质一定的情况下,都希望 获得较高的致密度和体积稳定性。体密的高低,反应了 成型体内部气孔含量多少,特别是 烧结程度的好坏。材料的 体积稳定性愈高,烧结和 使用过程产生裂纹的可能性愈小,所产生 裂纹的宽度愈小,抗渗透能力愈强。 
  (4)不易产生炉瘤 
  极少可 能由于熔融物表面或内部存在的杂质(例如Al2O3)而形成炉瘤。因为炉 瘤会使炉子容量显著降低,而且金属瘤本身致密、坚韧,除掉是非常困难的。 
  (5)不易被 金属液润湿和渗透 
  众所周知,耐火材料是脆性材料,在加热 和冷却过程中不可避免地要产生裂纹。但决定 其寿命的关键因素之一是裂纹的大小和裂纹扩展的速度。而裂纹 扩展与金属液对所接触材料的润湿和渗透能力大小有关。润湿能力愈差,愈有利。 
  (6)耐急冷急热性能好 
  这一点 对无心感应炉特别重要。因为无 心炉作业方式为“加料—熔化—出炉”过程的不断循环,炉衬材 料反复受到热冲击。若耐火 材料热震稳定性不佳,则极易 产生裂纹和裂纹扩展,金属液 会在短期内渗透到线圈处,导致整台炉衬报废。 



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关键词:高铝砖,粘土砖,轻质砖

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