熔鋁爐是根據(jù)鋁熔化工藝開發(fā)的一種新型高效節(jié)能爐,可以很好地滿足鋁熔化工藝中的要求:合金成分嚴(yán)格、生產(chǎn)不連續(xù)、單爐容量大等。,從而達(dá)到降低消耗、減少燒損、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件、提高生產(chǎn)效率的效果。適用于間歇作業(yè)、配合金和回爐材料的熔化。
一是高效節(jié)能:
利用可再生物質(zhì)顆粒燃料作為能源,使用成本低,比燃料(氣體)低30-60%以上;
熱效率高:
半氣化復(fù)合燃燒加切線旋流配風(fēng)設(shè)計(jì),低溫分段燃燒,燃盡率超過98%;
第三,穩(wěn)定可靠:
微正壓運(yùn)行,無(wú)回火、脫火現(xiàn)象;
四、低碳環(huán)保:
煙塵、硫氮排放量低,二氧化碳排放,符合GB13271煙塵排放要求;
操作簡(jiǎn)單:五、操作簡(jiǎn)單:
采用風(fēng)冷保護(hù),改裝簡(jiǎn)單,自動(dòng)給料,操作簡(jiǎn)單;
基于上述熔鋁爐熔池耐火材料損壞因素的存在,在研究開發(fā)新型熔鋁爐熔池耐火材料時(shí),主要考慮如何合理優(yōu)化耐火材料原料之間的搭配和礦物成分,改善耐火材料的微觀結(jié)構(gòu),大限度地提高耐火材料的性能。
耐火材料的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在選擇煉鋁爐耐火材料時(shí),應(yīng)考慮耐火材料的強(qiáng)度、孔隙率、孔隙分布、添加抗鋁潤(rùn)濕劑等因素的影響。因此,主要研究方向如下:
(1)使用抗腐蝕能力較高的原料
實(shí)踐證明,耐火材料中的Al2O3含量越高,與鋁液反應(yīng)越困難,抗鋁液的滲透性和侵蝕性越強(qiáng)。因此,鋁工業(yè)爐中與鋁液接觸的耐火材料的Al2O3含量應(yīng)在75%以上。另外,如果耐火材料中的Na、K、Si等雜質(zhì)含量較高,當(dāng)其侵蝕反應(yīng)進(jìn)入鋁液時(shí),會(huì)降低鋁液的熔點(diǎn)和粘度,從而促進(jìn)鋁液滲透到耐火材料中,加速耐火材料的損壞。所以SiO2用于熔鋁池的射火材料、Na2O、K2O含量低。另一方面,隨著我國(guó)鋁深加工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)鋁合金成分的控制精度要求越來越高,因此對(duì)熔融鋁池耐火材料的內(nèi)襯提出了更嚴(yán)格的要求,不能被鋁液濕潤(rùn)、反應(yīng)和污染。除了Si3N4或SiC結(jié)合制成的耐火材料外,以氧化物為基礎(chǔ)的耐火材料會(huì)隨著耐火材料的損傷而增加熔體的污染。
提高耐火材料的抗鋁潤(rùn)濕性能
雖然提高Al2O3含量可以減少鋁液的滲透,但耐火材料仍然被鋁液濕潤(rùn),化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)襯開裂,進(jìn)而滲透到耐火材料中,加重侵蝕反應(yīng)。因此,為了從根本上解決這個(gè)問題,需要澆注料不要用鋁液濕潤(rùn),鋁液不會(huì)滲透和侵蝕耐火材料。
降低氣孔率(3)
—一般來說,耐火材料的孔隙率影響鋁熔體對(duì)耐火材料的滲透。耐火材料的孔隙率越低,鋁熔體越難滲透到耐火材料中,從而減少耐火材料的侵蝕。因此,磷酸和磷酸鹽的常規(guī)高鋁磚或低水泥澆注料不能滿足鋁合金熔煉爐的要求。
提高耐火材料的強(qiáng)度和熱展穩(wěn)定性;
提高材料強(qiáng)度是耐火材料經(jīng)久耐用的研究主題,鋁熔爐耐火材料也是如此。由于鋁熔體中某些合金元素的蒸發(fā),在鋁液、爐襯和空氣的三相交界處容易形成氧化鋁、鎂鋁尖晶石等高熔點(diǎn)氧化物,并牢牢附著在爐襯上。當(dāng)這些附著物通過機(jī)械方法被清除時(shí),往往會(huì)損壞爐襯材料。此外,在電磁攪拌的作用下,鋁溶體對(duì)爐襯的長(zhǎng)期沖洗也會(huì)對(duì)爐襯材料造成一定的磨損和損壞。因此,要求使用的耐火材料必須具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和硬度。
此外,目前對(duì)鋁熔爐耐火材料的研究已經(jīng)從爐磚向澆注料發(fā)展起來,旨在提高爐體的整體性,減少磚砌縫隙,從而提高爐體的鋁熔爐滲透性。