熔炼炉不定型耐火材料知识介绍

发布时间：2020/7/10 14:15:30

应用于熔铝炉用耐火材料主要包括定型材料和不定型耐火材料。其中定型材料主要为高铝砖，不定型材料主要是粘土质或高铝质的耐火浇注料、捣打料和可塑料。

在国内工业炉窑中,不定型耐火材料的应用比例已超过20%,而国外,这个比例已超过了40%。

对一些砌筑难度较大、作业环境特殊、工序繁琐的部位,如喷火口、加料门框、拱、特殊拱顶、用于弥补角型炉角部死区的三角墙等部位,都可以广泛地使用新型耐火材料的浇注料或其预制件等。这些非标准的、不定型的耐火材料的采用,不仅省掉了筑炉时大量的锯砖、制模、砌筑时间,而且由不定型材料组成的衬体部件一体性好,寿命也长。目前,新型与不定型耐火材料在国内熔铝炉上的应用比例是不够的。

采用高铝质磷酸盐耐火浇注料预制砌筑的加料口后,加料口的寿命比原来的延长2~3倍，

值得一提的是,由于铝的活泼特性,它能够不断地与炉衬材料起物理、化学作用。新型与不定型材料的选择原则与常规定型材料是一致的。应优先选用高铝质的骨料与掺合料,而不宜选用硅质、半硅质或普通粘土类型的制品。

铝合金常用熔炼炉衬材料 

铝合金熔炼炉常用的炉衬材料大致分为块状耐火材料、不定形耐火材料、隔热材料三类。

常用的块状耐火材料有普通黏土砖(Al2O3含量在30％～48％范围内；主要矿物组成为方英石+莫来石)和高铝砖(Al2O3含量≥48％；其中一级高铝砖≥75％，主要矿物组成为刚玉+莫来石；二级高铝砖60％～75％，三级高铝砖48％一60％，主要矿物组成为莫来石+方英石)。

高铝砖主要用于砌筑与铝熔体相接触的熔池内壁，并作为支撑电热体材料的炉梁砌体。这种砖具有耐火度高，机械强度大，抗渣性好等优点，但耐急冷急热性不如普通黏土砖，且价格稍贵。普通黏土砖主要用于不与金属熔体直接接触的部位及炉膛内衬。这种砖具有耐急冷急热性好，导热性差，体积稳定性好，价格低廉等优点。但由于SiO2含量较高，抗渣性较差，与铝液接触时易被还原而污染熔体，且易为铝熔体渗透而结块，增加维修困难，故一般不作为熔炼炉和静置炉熔池的表层材料。

氮化硅铁对熔铝炉用高铝浇注料性能的影响

随着铝冶炼技术的发展，对熔铝炉用耐火材料提出了更高的要求,同铝液接触的部位要求具有高的目前熔铝炉渣线以下化学稳定性和良好的抗热震性。荣盛耐材对熔铝炉用耐火材料的改进进行了研究，目前熔铝炉渣线以下和炉底部位内衬主要采用高铝砖。非氧化物氮化硅铁具有热膨胀系数小、热震稳定性好及不易被熔渣渗透等特点，因此在高铝浇注料中引入氮化硅铁，探讨其加入量对高铝浇注料性能的影响。

主要原料包括GL-80高铝矾土熟料、棕刚玉粉、铝微粉、二氧化硅微粉、氮化硅铁粉、纯铝酸钙水泥等。

试样经110℃*16h、1000℃*3h、1300℃*3h处理后，随着氮化硅铁加入量的增加，试样的线变化及显气孔率均呈不断减小趋势，体积密度、常温抗折和耐压强度均呈增大趋势，但试样经1000℃*3h处理后的常温耐压强度远低于试样经110℃*16h、1300℃*3h处理后的强度，试样经110℃*16h的常温抗折强度远高于试样经1000℃*3h、1300℃*3h处理后的强度。

随着氮化硅铁加入量的增加,熔渣对试样的渗透略有加强，,加入5%氮化硅铁的坩埚试样铝液渗透较严重,但熔渣对试样的侵蚀程度均较弱。

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