煉鋁爐主要有反射爐、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沖刷所致。其襯體一般用粘土磚、高鋁磚及剛玉莫來石磚砌筑,也可用高鋁質耐火澆注料和耐火可塑料制作,由于使用條件好,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,一般釆用煤氣或重油作燃料。鋁的熔煉通常用固定式反射爐。反射爐非工作層用耐火纖維氈和輕質粘土磚砌筑,熔池以上部位的工作層一般用粘土磚砌筑,也可用高鋁耐火澆注料預制塊吊裝或在現(xiàn)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(jù)使用要求不同,其材質也不同,一般情況下釆用Al2O3含量75%以上的高鋁磚砌筑,也可用Al2O3含量為80%的高鋁質耐火澆注料澆灌成整休工作層。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筑,放鋁口、流鋁槽及其襯體,為了抵抗鋁液的滲透和侵蝕,一般采用大型碳化硅磚砌筑。保溫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。當用電解鋁液作原料時,首先從鋁電解槽底部用虹吸管或真空包吸出鋁液,然后運到反射爐,從裝料口倒入。裝料后,邊加熱邊向熔池內吹入氯氣進行脫氫處理。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0.8g/cm3的輕質粘土磚砌筑,其工作層普遍采用致密粘土磚或剛玉磚砌筑。真空包內襯的絕熱層與虹吸管的相同,其工作層用優(yōu)質粘土磚或高鋁磚砌筑。在正常操作的情況下,反射爐及保溫爐的使用壽命一般為2~5年。
2、轉筒爐用耐火材料
該爐非工作層用輕質粘土磚或漂珠磚砌筑,也可用休積密度為1.0g/cm3的輕質耐火澆注料澆灌或做成預制塊砌筑;工作層用致密粘土磚或含量大于55%的高鋁磚砌筑。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磚砌筑。爐底有時先用高鋁質耐火澆注料澆灌基層,然后再砌高鋁磚。感應電爐容量小于10mm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制作,也可用剛玉質耐火澆注料或干式振動料。爐子感應器線圈周圍的襯體,一般釆用剛玉耐火澆注料整體澆灌或用干式振動料振動密實。由于原料種類和操作條件的不同,爐子使用壽命也有差異,一般爐齡為0.5~4年。在使用期間,線圈周圍的襯休等易損部位應進行1~5次4、保溫爐及鋁水罐用耐火材料
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。
1)槽形感應爐用耐火材料
該爐的襯體結構為先靠爐殼鋪10mm厚的石棉板或耐火纖維氈,再砌筑輕質粘土磚或漂珠磚作絕熱層;爐子的工作層和線圈周圍襯體普遍釆用粘土質耐火搗打料搗制,也可用粘土質耐火澆注料現(xiàn)場澆灌。大型槽形感應爐的工作層,也可用Al2O3含量大于55%的高鋁磚砌筑。
2)電阻加熱池式爐用耐火材料
該爐非工作層用輕質粘土磚、漂珠磚或隔熱板砌筑、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%的高鋁磚砌筑,也可用體積密度為2.4g/cm3的高鋁質耐火澆注料澆灌。熔池以上部位的工作層一般用粘土磚或耐火澆注料預制塊砌筑,也可用高鋁質耐火可塑料搗制。
3)煤氣膛式爐用耐火材料
該爐由爐底、爐墻和爐頂組成。可單獨使用,為了節(jié)約能源,便于管理,也可與煉鋁反射爐聯(lián)合使用。其爐襯材質為粘土磚和高鋁磚。
4)鋁水罐用耐火材料
鋁水罐是用于盛裝鋁液、運輸和澆鑄的熱工設備。該罐壁非工作層用輕質粘土磚砌筑,也可用體積密度為1.5g/cm3的輕質耐火澆注料澆灌。其工作層則用粘土質或高鋁質襯磚砌筑,也可用氧化鋁空心球耐火澆注料整體澆灌;槽底釆用高鋁質襯磚砌筑,或用剛玉質耐火澆注料整休澆灌,其表而涂抹耐火涂抹料作保護層。鑄口因受鋁液的沖刷和侵蝕,一般用碳化硅磚、剛玉磚或熔融石英磚砌筑。我國普遍用塞棒裝置控制鋁水罐鋁液的澆注。世界大多數(shù)國家釆用滑動水口裝置節(jié)流鋁水罐鋁液?;瑒铀诘幕宕u用Al2O3含量為90%的高鋁質材料或ZrO2含量大于65%的鋯質材料制作,使用前需涂抹石墨粉并進行預熱,以防止鋁液的滲透和冷凝?;宕u的使用壽命一般為10次左右。
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