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如何根據熔鋁爐選擇耐火材料及幾種熔鋁爐介紹

時間:2020-08-19 11:50 作者:耐火材料生產廠家點擊:


 
熔鋁爐結構及耐火材料的選擇
1、材料方麵:
(1)高技術澆注料包括:低水泥、超低水泥和無水泥澆注料,其特征為致密(低氣孔率)、高強,低溫、中溫、高溫度強度均為較大,且強度隨著溫度的升高而遞增;另外澆注料在各種溫度下其體積均很穩定。
( 2) 通過調整加入澆注料中超微粉的粒徑,粒度分布峰植及種類,同時采用多級“緊密堆積”等措施,使澆 注料氣孔率降至10%以下,切品平均孔隙分布僅為0.5PμM,而傳統的磷酸或磷酸鋁作結合劑的耐火材料平均孔隙分布為22μM;一般說來鋁液難以穿透小於0.5μM的孔隙,所以低水泥澆注料將取代磷酸鹽等為結合劑的傳統耐火材料。
(3)在這種低氣孔率且平均孔隙分布小的低水泥注料中不添加了抗鋁液滲透的複合添加劑,可以增大鋁液對耐火材料的潤濕角,對增強澆注料的抗鋁液滲透性能效果非常明顯。
2、結構方麵:
(1 )從爐門向爐內加鋁錠或廢材,易撞擊爐門和爐門頂部,建議在爐門和爐門頂部使用加有耐熱鋼纖維的高強度低水泥澆注料。是在低水泥澆注料基礎上加入含鎳鉻等到合金元素的不鏽鋼耐熱纖維及適當的防爆劑、特殊外加劑配置而成的高檔耐火材料,其特點是高強度、韌性好、耐撞擊、耐熱震、抗剝落、耐侵蝕、抗滲透等。在1200℃以下環境使用性能表現佳。實驗表明至1000℃時其強度比未加鋼纖維的普通高鋁澆注料提高30~60。
(2)爐頂方麵須選擇體積穩定性好,高溫結構強度較高的澆注料即可,考慮節能降耗,澆注料的體積密度應盡可能小。
(3)對整個窯爐應用輕質澆注料、輕質磚、輕質保溫膠泥、矽酸鋁纖維製品等輕質保溫材料進行充分的保溫,以降低能耗,滿足使用。                            
熔鋁爐主要有反射爐、轉筒爐和感應電爐等,操作溫度一般為700-1000℃。該類爐子襯體的損毀主要是鋁液的滲透和衝刷所致,其襯體一般用粘土磚、高鋁耐火磚及剛玉莫來石磚砌築,也可用高鋁質耐火澆注料和耐火可塑料製作,由於使用條件好,爐子壽命較長。
1、反射爐用耐火材料該爐分為固定式和傾動式兩種,一般采用煤氣或重油作燃料。鋁的熔煉通常用固定反射爐非工作層用耐火纖維氈和粘土質隔熱耐火磚砌築,熔池以上部位的工作層一股用粘土磚砌築,也可用高鋁質耐火澆注料預製塊吊裝或在現場進行澆灌或者用高鋁質耐火可塑料搗打而成,熔池工作層根據使用要術不同,其材質也不同,一般情況下采用Al2O3含量75%以上的高鋁耐火磚砌築,也可用Al2O3含量為80%外的高鋁質耐火澆注料澆灌成整體工作層,當熔煉高純度金屬鋁時,熔池工作層宜用高純度的莫來石磚、鋯英石磚或剛玉磚砌築。放鋁口、流鋁槽及其襯體,為了抵抗鋁液的滲透和侵蝕,一般采用大型碳化矽磚砌築。保濕爐及其熔劑和合金料處理室用的耐火材料與反射爐的基本相同。采用鋁錠或廢鋁作原料時,可從裝料口直接裝進爐膛進行熔煉。當用電解鋁液作原料時。苜先從鋁電解槽底部用虹吸管或真空包吸出鋁液,然後運到反射爐。從裝料口倒入,裝料後,邊加熱邊向熔池內吹入氯氣進行脫氫處埋,虹吸管內襯一般用耐火纖維增強輕質耐火澆注料作絕熱層,也可用的粘土質隔熱耐火磚砌築,其工作層普遍采用致密粘土磚或剛玉磚砌築。真空包內村的隔熱層與虹吸管的相同。其工作層用優質粘土磚或高鋁耐火磚砌築。在正常操作的情況下,反射爐及保溫爐的使用壽命一般為2-5a。
2、轉筒爐用耐火材料該爐非工作層用粘土質隔熱耐火磚或漂珠磚砌築,也可用體積密度為1.0g/cm3的輕質耐火澆注料澆灌或做成預製塊砌築:工作結用致密粘土磚或為含鋁大於55%的高鋁耐火磚砌築,轉筒爐爐齡一般為300-500爐次。當添加鹽類熔劑熔煉鋁塊時。因化學侵蝕加劇,其爐齡有所降低。
3、感應電爐用耐火材料該爐爐襯一般用粘土磚或三級高鋁耐火磚砌築。爐底有時先用高鋁質耐火澆注料澆灌基層,然後再砌高鋁耐火磚。感應電爐容量小於10t時,其襯體可用Al2O3含量約為75%的高鋁耐火澆注料或耐火搗打料製作,也可用剛玉質耐火澆注料或幹式振動料。爐子感應器線圈周圍的襯體,一-般采用剛玉質耐火澆注料整體澆灌或用幹式振動料振動密實。由於原料種類和探作條件的不同,爐子使用壽命也有差異,一般爐齡為0.5-4.0a。在使用期間,線圈周圍的襯體等易損部位應進行1-5次小修。
4、保溫爐用耐火材料鋁保溫爐分為槽形感應爐、電阻加熱池式爐和煤氣膛式爐等。該類設備因工作溫度較低,一般用粘土磚等材料作襯體,也獲得了較高的使用壽命。
5、槽形感應爐用耐火材料該爐的襯體結構為先靠爐殼鋪10mm的石棉板或耐火纖維氈,再砌築粘土質隔熱耐火磚或漂珠磚作絕熱層;爐子的工作層和線圈周圍襯體普遍采用粘土質耐火搗打料搗製,也可用粘土質耐火澆注料現場澆灌,大型槽形感應爐的工作層,也可用Al2O3含量大於55%的高鋁耐火磚砌築。
6、電阻加熱池式爐用耐火材料該爐非工作層用粘土質隔熱耐火磚、漂珠磚或隔熱板砌築。也可用體積密度為0.8g/cm3的輕質耐火澆注料整體澆灌;熔池工作層采用Al2O3含量約為80%的高鋁耐火磚砌築,也可用體積密度為2.4g/cm3的高鋁質耐火火澆注料澆灌。熔池以上部位的工作層一般用粘土磚或耐火澆注料預製塊砌築,也可用高鋁質耐火可塑料搗製。
7、煤氣膛式爐用耐火材料該爐由爐底、爐牆和爐頂組成。可單獨使用,為了節約能源,便於管理,也可與煉鋁反射爐聯合使用。其爐襯材質為粘土磚和高鋁耐火磚。
8、鋁水罐用耐火材料鋁水罐是用於盛裝鋁液、運輸和澆鑄的熱工設備。該罐壁非工作層用粘土質隔熱耐火磚砌築,也可用體積密度為1.5g/cm3的輕質耐火澆注料澆灌。其工作層則用粘土磚或高鋁耐火磚砌築,也可用氧化鋁空心球耐火澆注料整體澆灌;罐底采用高鋁耐火磚砌築,或用剛玉耐火澆注料整體澆灌,其表麵塗抹耐火塗抹料作保護層。鑄口因受鋁液的衝剮和侵蝕,一般用碳化矽磚、剛玉磚或熔融石英磚砌築。中國普通用塞棒裝置控製鋁水罐鋁液的澆注。
9、鋁精煉用耐火材料精煉所用熱工設備為電解槽。該槽槽壁用鎂磚砌築,其餘部位用粘土磚和高鋁耐火磚,電解時,槽溫度一般為720-800℃,槽襯使用條件好,操作溫度低,因此使用壽命較長。
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