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铝熔解炉所使用的耐火材料

  • 来源:鑫富华耐火材料厂
  • 发布日期:2017-09-30

 

  往常运用铝和铝合金熔化炉(简称熔解炉,下同)首要组成有反射炉、坩埚炉和感应炉。我国现在铝加工工作用的熔解炉首要是反射炉,因其具有容量大、热效率高、操作简略等利益。

  跟着铝熔解炉的不断大型化和强化锻炼的施行,对内衬耐火资料提出了愈加严苛的要求,因此迫切需要对熔解炉用耐火资料的功能进行改善。以按捺资料的损毁和对铝液的污染。

  尽管铝熔解炉的操作温度只要800〜1000℃,比钢铁锻炼的温度低得多,但因金属铝以及铝中合金元素十分生动,它们不只能极简单地同耐火资料成分反响生成相应的氧化物,并且金属铝和铝合金溶液能极简单地浸透进入耐火资料结构中的气孔内,发作特别的蜕变层,在温度变化的条件下发作结构脱落,形成耐火资料过快损毁。

  铝熔解炉用耐火资料损毁的原因有:

  (1)金属铝熔点低(约750℃)、黏度小(仅0.104Pa•s),同20℃水的黏度(0.10Pa•s)适当。这表明金属铝液和熔融铝合金简单向耐火资料结构中的气孔内浸透,会导致耐火资料的结构脱落,加速其损毁。

  (2)金属铝和铝合金元素的化学活性高,会导致耐火资猜中的SiO2、R2O、Fe2O3、TiO2被复原:

  (3)—些合金元素特别是Mg等高蒸气压元素简单进入耐火资料气孔内并发作反响:

  因为随同体积增加而导致耐火资料疏松和损坏。

  (4)整理炉衬外表结瘤和堆积杂物而导致耐火内衬的机械损坏。

  其间,铝液和铝合金溶液的浸透导致耐火资料结构脱落是铝熔解炉内耐火资料过快损坏的主要原因。当铝液或熔融铝合金浸透进入耐火资料结构中的气孔内今后,不只使之质量遭到影响,并且导致炉衬蜕变,使被浸透区域变得十分疏松而很简单被冲击流所腐蚀,这就会导致耐火资料未被浸透部分进一步遭到化学腐蚀。

  在没有机械效果铲除变化了的耐火资料(被浸透部分)的情况下,便会因为热温度梯度,而使化学腐蚀变慢并中止。但因为原质层和蜕变层的膨胀系数和弹性模量等不同,在温度变化的情况下,在热应力的效果下就会发作同加热面平行的裂纹。在屡次热循环中,便会导致结构脱落的发作,这种结构脱落即可显著地加速耐火资料的损毁。

  从原料规划方面考虑,向配猜中增加能有用约束浸透的组分,如石墨、SiC、Si2ON2、Si3N4、B4C、BN、9A12O3•2B2O3和Al2O3•TiO2等便能大大进步耐火资料抗结构脱落的功能。

  经过对刚玉质耐火资料颗粒进行优化以及适量配入非氧化物、挑选优质结合剂、选用高压成形,可获得功能较佳的复合刚玉质耐火资料(制品)。这些高功能复合刚玉质制品用于熔解炉时,可约束铝液浸透,削减结构脱落损毁,进步耐火资料运用寿命。

  现在现已得知,经过对耐火资料颗粒散布进行优化以及微粉的运用,制作均匀气孔径不超越0.5μm(不超越铝液浸透的临界气孔直径)以及透气量低的耐火资料便能约束铝液浸透。

  依据所熔解的产品和操作条件,以为熔解炉内衬耐火资料可选用SiO2-Al2O3质耐火资料。考虑到金属铝和铝合金中的合金元素对SiO2有很强的复原才能,因此应选用Al2O3含量高的SiO2-Al2O3质耐火资料(如铝矾土质耐火资料和刚玉质耐火资料)。在安排结构上,应制作透气量低、气孔直径小于0.5um的高铝质耐火资料,即能与熔解炉的运用条件相适应。

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