大型熔鋁爐會用到哪些耐火材料？

熔鋁爐爐殼鋼結(jié)構(gòu)和爐襯 

熔鋁爐的鋼結(jié)構(gòu)一般為10-12mm厚碳鋼板和型鋼焊接，具有足夠的剛度和良好的氣密性配有電磁攪拌裝置的熔鋁爐磁性不銹鋼厚鋼板。

爐子不同部位的爐襯材料不同，熔池部分由高鋁磚制成(LZ-75)采用抗?jié)B鋁澆注料和保溫磚砌筑而成；液面線250-300mm以上側(cè)墻由粘土磚、耐火混凝土、隔熱磚、硅鈣板組成；爐頂為掛平爐頂，每隔3000左右mm爐頂型鋼采用耐熱鋼金屬錨固件懸掛。對于傾動式熔鋁爐熔池上側(cè)墻的爐襯結(jié)構(gòu)，可采用不定形耐火材料通過耐熱鋼錨固件與側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)連接，以適應(yīng)爐子傾斜時的工作條件。熔鋁爐的大型爐門通常由普通碳鋼板和型鋼焊接而成，內(nèi)襯耐火澆注料和隔熱輕質(zhì)澆注料，爐門框和爐門周圍的密封件分別由小塊表面經(jīng)機(jī)械加工的耐熱鑄件組成。爐門與爐門框通過鑲嵌在爐門周圍耐熱鑄件槽內(nèi)的硅酸鋁纖維編織繩進(jìn)行軟密封。

 

熔鋁爐不定型耐火材料

用于熔鋁爐的耐火材料主要包括定型材料和非定型耐火材料。其中，定型材料主要為高鋁磚，不定型材料主要為粘土或高鋁耐火澆注料、搗碎材料和塑料。

在國內(nèi)工業(yè)窯爐中，不定型耐火材料的應(yīng)用比例已超過20%，而在國外，這一比例已超過40%。

 

對于一些砌筑難度大、工作環(huán)境特殊、工藝繁瑣的部位，如噴嘴、進(jìn)料門框、拱門、特殊拱頂?shù)龋蓮V泛使用新型耐火材料的澆注料或預(yù)制件，以彌補(bǔ)角爐死區(qū)的三角墻等部位。這些非標(biāo)準(zhǔn)、不規(guī)則耐火材料的使用，不僅節(jié)省了大量的鋸磚、成型、砌筑時間，而且由不規(guī)則材料組成的襯砌部件集成良好，使用壽命長。目前，國內(nèi)鋁爐新型和不規(guī)則耐火材料的比例還不夠。

采用高鋁磷酸鹽耐火澆注料預(yù)制砌筑的加料口后，加料口壽命比原來延長2~3倍，

 

值得一提的是，由于鋁的活性，它可以不斷地與爐襯材料發(fā)揮物理和化學(xué)作用。新型和不定型材料的選擇原則與傳統(tǒng)的定型材料一致。應(yīng)優(yōu)先考慮高鋁骨料和外加劑，而不是硅、半硅或普通粘土產(chǎn)品。

 

熔鋁爐耐火材料的損壞及解決方案

鋁制品越來越多地應(yīng)用于各行各業(yè)，各種熔鋁爐不斷大規(guī)模發(fā)展，對耐火材料提出了更嚴(yán)格的要求。

熔鋁爐內(nèi)溫度不高，一般為800-950℃,但由于鋁及其鋁合金活性高，熔融后與20℃水性能相當(dāng)接近，滲透性強(qiáng)，易潤濕耐火材料，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致耐火材料體積變化，產(chǎn)生裂紋，逐漸破壞耐火材料。熔鋁爐耐火材料損壞主要有三個原因。

1)由于鋁水滲透性強(qiáng)，在使用過程中會滲透到耐火材料的孔隙或小裂縫中，導(dǎo)致耐火材料結(jié)構(gòu)逐漸松散剝落，終損壞耐火材料；鋁及其合金容易與耐火材料中的雜質(zhì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，影響鋁產(chǎn)品的質(zhì)量。

2）鋁液與耐火材料反應(yīng)粘附在耐火材料上，形成表面腫瘤、鼓包和沉淀物，不易清除。一般采用機(jī)械方法清洗，會損壞耐火材料。

3)熔鋁爐在生產(chǎn)過程中進(jìn)料、除渣等機(jī)械操作，對爐案、爐墻、爐底等進(jìn)行沖擊，磨損非常嚴(yán)重，也是熔鋁爐耐火材料損壞的重要原因。

從以上可以看出，提高熔鋁爐耐火澆注料使用壽命的方法主要應(yīng)從以上三個方面來解決:

①提高耐火材料的密度，降低耐火材料的氣孔率。

耐火材料密度高，氣孔率低，能有效防止鋁液及其合金的滲透；

②耐火材料的耐鋁水侵蝕性。

耐火材料具有優(yōu)異的耐鋁水潤濕性，能有效防止鋁水滲透，防止鋁水和鋁渣粘附。耐火材料中的耐火材料。SiO2

雜質(zhì)很容易與鋁液中的雜質(zhì)相匹配Al，Mg與此同時，耐火材料體積發(fā)生變化，使耐火材料形成裂紋，加速鋁水對耐火材料的侵蝕。

因此，耐火材料的鋁含量越高，純度越高，與鋁水反應(yīng)的概率越低，耐腐蝕性越好。同時，還可以添加鋇鹽、鉻鹽等與鋁水反應(yīng)形成保護(hù)層，提高耐火材料的耐腐蝕性；

③耐火材料的耐磨性。

耐火材料的耐磨性主要是提高其強(qiáng)度，能有效提高耐火材料的耐磨性和耐機(jī)械沖擊性。