鋁工業(yè)

中鑄新材工業(yè)—專業(yè)生產(chǎn)鑄造及鋁加工工業(yè)用耐火材料

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鋁工業(yè)

ALUMINUM INDUSTRY

鋁工業(yè)用耐火材料選擇標準

鋁熔煉保溫爐用耐火材料選擇標準

不粘性

低二氧化硅，氧化鐵及氧化鈣含量

抗熔融鋁水浸潤能力

熱穩(wěn)定性

足夠的強度抵抗機械沖擊

不同的合金材料

因此對于與鋁水接觸部位的耐火材料,為了減少在使用過程中出現(xiàn)長剛玉瘤的問題，實現(xiàn)爐襯長壽命，可從以下幾個方面來選擇合適的耐火材料：

1、選擇含有抗粘劑的耐火材料。

抗粘劑主要通過兩個方面產(chǎn)生效果：

A、抗粘劑與鋁水的潤濕角大，與鋁水也不發(fā)生反應(yīng)；

B、也含有抗粘劑的耐火材料在燒結(jié)后具有非常低的氣孔率，低氣孔率就會阻止鋁水的滲透。下圖是同樣氧化鋁含量的兩個材料、不含抗粘劑和含有抗粘劑材料的坩堝抗侵蝕試驗結(jié)果，可以明顯看到抗粘劑的效果；

2、減少耐火材料中二氧化硅，尤其是游離二氧化硅的含量。

材料中二氧化硅的比例越高, 越容易造成剛玉瘤滲透；中鑄開發(fā)生產(chǎn)的ALU-FLO 94AR和ALU-FLO 87AR都具有非常低的二氧化硅，推薦使用在要求苛刻的環(huán)境或者是進一步延長爐襯的壽命；

3、使用低水泥低水分澆注料。

傳統(tǒng)澆注料因為含有較多的CaO、加水量大，因此材料致密度差，氣孔多，鋁水容易滲透，熔煉過程使用的鹽類如CL鹽和F鹽會和水泥中的CaO反應(yīng)，破壞材料結(jié)構(gòu)。中鑄耐火所有與鋁水接觸的材料均為低水泥澆注料，最大限度的提高材料的致密度，減少氣孔率，提高材料抗鋁水滲透能力。

鋁爐爐襯在使用過程中常由于爐壁大量裂紋、爐襯剝落，側(cè)墻整體膨脹造成爐子鋼結(jié)構(gòu)變形或者使用后期爐壁溫度過高，散熱嚴重。這一切都與爐壁耐火材料出現(xiàn)剛玉瘤結(jié)渣有關(guān)，其主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：

3(Al₂O₃·SiO₂ ) + 4Al →3Si + 5Al₂O₃

鋁與爐襯耐火材料中氧化硅發(fā)生反應(yīng)，還原出Si，造成鋁水增硅，同時使爐壁耐火材料的氧化鋁比例增加，該反應(yīng)為膨脹反應(yīng)，會破毀爐襯耐火材料結(jié)構(gòu)（如圖所示）。

耐熱材料

爐頂和上爐墻材料Alcoa 抗堿侵蝕實驗 K₂CO₃ + NaCO₃ @ 900℃ 保溫5小時

碳酸鹽堿類主要和爐襯的氧化鋁氧化硅生成低熔點物相，從而降低使用壽命，而且碳酸鹽進一步與水泥水化相反應(yīng) :

Na₂CO₃+ CAH₁₀→ CaCO₃+Na2O.A_l2O₃+ 10H₂O

中鑄耐火在上爐墻和爐底部位選擇低雜質(zhì)含量（低Fe₂O₃, 低Na₂O)，低水泥和超低水泥澆注料，并且采用微粉技術(shù)和新型的減水劑技術(shù)，使材料具有非常致密的機體結(jié)構(gòu)，中鑄耐火用于上爐墻材料ULTRA-FLO 71和ALU-FLO 80都具有很好的抗堿侵蝕性能。