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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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