炼铝用耐火材料

铝工业炉的耐火材料消耗量很大。其原因 在于,在制取Al2O3时,物料中碱性物质对回转 窑耐火材料的侵蚀特别严重。在熔炼铝的过程中,即便在较低温度下,金属铝仍具有很强的渗透能力,一旦渗入砖内,将与砖中的SiO2反应, 把Si还原出来,破坏了耐火材料的组织结构, 使炉衬产生变质层,疏松、剥落而损毁。其反应:3SiO2 + 4A1 —2A12O3 + 3SiO2

因此,含SiO2的耐火材料均不宜作为金属 铝熔炼设备的筑炉材料。所以一般铝工业炉用 耐火材料,除高铝砖外,常用碳质制品。

氧化铝回转窑用耐火材料

目前,由于原料的原因,我国氧化铝的生产流程大多采用烧结法和联合法。铝矶土的干燥、嫩烧,氢氧化铝的焙烧等工艺大多釆用回转窑。近年来,引进的流态化焙烧装置已普遍使用,但在一些老厂回转窑仍占较大的比重。

回 转窑是氧化铝熟料的烧结窑。在制取氧化铝时,先将铝矶土与纯碱和石灰按比例配料装进回转窑,经过1200~1300℃烧后出窑, 而后经适当处理制成氢氧化铝及母液;将氢氧化铝装进回转窑中,在1200℃的高温燧烧即可制成。回转窑内的煅烧过程为:高温火焰和被加热物料在炉内作逆向运动。碱石灰铝矶土生料浆(含水40%)或氢氧化铝(含水12% ~ 18%)由窑尾加入,经低温干燥脱水、加热、高温煅烧,从窑头出料而高温气体由窑头向窑尾流动。因此窑内分为预热带和高温煅烧带。为防 止浆料在加热煅烧过程中粘结窑衬和强化传热过程,在耐火材料砌体间还设置有链条,在窑体作旋转运动过程中,不断地打击物料和衬砖,对 窑衬的使用寿命有一定的影响。

氧化铝生产用回转窑窑体为钢板焊接而成的筒体,内衬耐火材料。耐火材料工作环境恶劣、条件苛刻。它应当具有如下一些特性:抗碱侵蚀能力强;能长期处于1200~1300℃高温下工作,而不损毁;能承受动载荷的冲击;能抵抗炉料的侵蚀;能耐高温气流的冲蚀。回转窑所使用的耐火材料以高铝砖和镁铬砖为主,低温干燥窑则使用黏土砖做内衬。

槽底下面的阻挡层

在电解铝生产中,Na与NaF的蒸气和液体能经过槽底阴极资料进入到下面隔热层。隔热层进入NaF等后热导率添加,电解槽热效率降低,作业状况恶化,直至槽子破损。阴极资料下面“阻挡层”即在阴极耐火资料与保温资料间夹一层能阻挠电解质渗透的资料,又具有杰出的保温功能。一种新式“阻挡层”资料干式防渗料现在得到了很好的运用。

增炼炉和保温炉用耐火资料

原生铝锭及废铝熔化与合金化常用的熔炼炉多选用燃气或燃油的固定式或倾动式反射炉,也有选用电阻反射炉、感应坦蜗炉。熔炼炉内铝液和铝合金化的温度尽管只要 700〜800℃,但铝及其铝合金中的镁、硅与铝等都很活泼,很易与耐火资料中一些组元反应,造成耐火资料损坏。铝熔炼炉的腐蚀损坏机理主要是:铝液易于进入耐火资料;

铝及其合金中的合金元素对一些氧化物具有很强的复原才能,而且所产生的氧化还原反响是强放热反响;一些合金元素如镁具有很高的蒸气压,其蒸气比铝液更易进入耐火材料,而且进入耐火资料后随之又被氧化,荣盛耐材终导致耐火资料蜕变、结构疏松和损坏;

在大型熔铝炉的熔炼进程中,由于不断添加铝锭及合金,铝锭及合金块对炉口、炉底及炉墙的碰击及磨损十分严峻;

铝锭及合金块的参加、铝液的流出、炉内温度的波动等,对耐火资料衬体造成热震损坏。

铝熔炼反射炉用耐火资料要求抗铝液及镁蒸气的进入,有荣盛耐材的抗磨损和抗热冲击功能等。铝熔炼反射炉触摸铝液的炉衬,一般选用 Al2O3含量为80%〜85%的高铝砖砌筑;熔炼高纯金属铝时,选用莫来石砖或刚玉砖。在炉床斜坡和装废旧铝料等易腐蚀和磨损的部位, 用氮化硅结合的碳化硅砖。流铝槽和出铝口等部位,铝液冲刷严峻,一般选用自结合或氮化硅结合的碳化硅砖,也有用错英石砖作内衬。出铝口阻塞物,选用真空浇铸的耐火纤维效果较好。不触摸铝液的炉衬,一般选用黏土砖、黏土质耐火浇注料或耐火可塑料。流铝槽的内衬, 一般选用碳化硅砖,也可选用电熔泡沫硅砖预制砖。