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熔铝炉耐火材料
熔铝炉耐火材料

熔铝及保温炉用耐火材料介绍、损毁机理及解决措施

一、耐火材料损毁主要机理如下:

①铝液附着在AL2O3-SiO2系耐火材料的表面,发生如下反应:
AL+ SiO2 →AL2O3+Si

使耐火材料变质酥松直至损毁,同时被还原出的Si进入铝液改变铝材的成分;

②金属铝液从耐火材料气孔中渗入,增大与耐火材料接触面,改变耐火材料成分,当渗透达到一定深度时,同时伴随AL+ SiO2反应,使耐火材料发生结构剥落而使熔池损毁;

二、解决措施及理由
1、材料方面

①高技术浇注料包括:低水泥、超低水泥和无水泥浇注料,其特征为致密(低气孔率)、高强,低温、中温、高温强度均较大,且强度随着温度的升高而递增;另外优质的浇注料在各种温度下其体积均很稳定;

②通过调整加入浇注料中超微粉的粒径,粒度分布峰值及种类,同时采用多级配料“最紧密堆积”等措施,使浇注料气孔率降至10%以下,且平均孔隙分布仅为0.5μm,而传统的如磷酸或磷酸铝作结合剂的耐火材料平均孔隙分布为22μm;一般说来铝液难以穿透小于0.5μm的孔隙,所以低水泥浇注料将取代磷酸盐等为结合剂的传统耐火材料;

③在这种低气孔率且平均孔隙分布小的低水泥浇注料中还添加了抗铝液渗透的复合添加剂,可以增大铝液对耐火材料的润湿角,对增强浇注料的抗

铝液渗透性能效果非常明显。

添加剂对抗铝液渗透性能的影响

2、结构方面

①从炉门向炉内加铝锭或废材,易撞击炉门和炉门顶部,建议在炉门和炉门顶部使用加有耐热钢纤维的高强度低水泥浇注料QT-FHA。QT-FHA是在低水泥浇注料基础上加入含镍铬等合金元素的不锈钢耐热纤维及适当的防爆剂、特殊外加剂配制而成的耐火材料,其特点是高强度、韧性好、耐撞击、耐热震、抗剥落、耐侵蚀、抗渗透等。在1200℃以下环境使用性能表现。实验表明至1000℃时其强度比未加钢纤维的普通高铝浇注料提高30——60%。

②炉顶方面须选择体积稳定性好,高温结构强度较高的浇注料即可,考虑节能降耗,浇注料的体积密度应尽可能小。

③对整个窑炉应用轻质浇注料、轻质砖、轻质保温胶泥、硅酸铝纤维制品等轻质保温材料进行充分的保温,以降低能耗,满足使用。

3、产品性能指标及使用部位(见附表)

熔铝及保温炉用耐火材料性能表

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