【不定形耐火材料技術問答】澆注料與鋁水直接接觸可以嗎？

發布時間：2021/6/10 18:00:35

澆注料作為不定形耐火材料中的係列產品，有很多種類和品種，可以鋁水接觸的就用不沾鋁（不粘鋁）澆注料和防滲料等。

熔鋁爐爐殼鋼結構和爐襯 

熔融鋁爐的鋼結構一般由10-12mm厚碳鋼板和型鋼焊接而成，具有足夠的剛性和良好的氣密性，在爐底配置電磁攪拌裝置的熔融鋁爐應在爐底對應部使用非磁性不鏽鋼厚鋼板。

爐子不同部位的襯裏材料不同，熔池部分由高品質高鋁磚(LZ-75)、耐滲鋁澆注材料和隔熱磚構築而成的液麵線250-300mm以上的側壁由高品質粘土磚、耐火混凝土和隔熱磚、矽鈣板構成的爐頂為懸掛爐頂，每隔約300mm用耐熱鋼金屬錨固件懸掛在爐頂型鋼上。傾斜式熔鋁爐其熔池以上側壁的襯裏結構可采用不定形耐火材料通過耐熱鋼錨固件與側壁鋼結構連接，適應爐傾斜時的工作條件，熔鋁爐大型爐門通常由普通碳鋼板和型鋼焊接而成，襯裏耐火澆注材料和絕熱輕質澆注材料、爐門框架和爐門周邊密封件分別由分段小塊、表麵機械加工的耐熱鑄件組裝而成。爐門與爐門框之間通過嵌入爐門周邊耐熱鑄件槽的矽酸鋁纖維編織繩進行軟密封。

熔鋁爐不定型耐火材料。

應用於熔鋁爐用耐火材料主要包括定型材料和不定型耐火材料。其中定型材料主要為高鋁磚，不定型材料主要為粘土質或高鋁質耐火澆注料、搗打材料和可塑料。

在國內工業爐窯中，不定型耐火材料的應用比例已經超過20%，在國外，該比例已經超過40%。

對於一些建築困難、作業環境特殊、工序複雜的部位，如噴火口、加料門框、拱形、特殊拱形屋頂、角形爐角死區三角牆等，可廣泛使用新型耐火材料的澆注材料和預製品等。采用這些非標準、不定型的耐火材料，不僅節約了建築爐時的大量鋸屑、製模、建築時間，而且由不定型材料構成的襯裏部件一體性好，壽命也長。目前，新型和不定型耐火材料在國內熔鋁爐中的應用比例不足。

采用高鋁磷酸鹽耐火澆注料預製的供給口後，供給口的壽命比原來的延長了2~3倍

值得注意的是，由於鋁的活躍特性，它可以繼續與襯裏材料發揮物理化學作用。新型和不定型材料的選擇原則與通常規定型材料一致。應優先選擇高鋁骨料和配合材料，不應選擇矽、半矽或普通粘土類型的產品。

熔鋁爐用耐火材料損壞的原因及解決辦法

熔鋁爐內溫度不高，一般為800-950℃，但鋁及其鋁合金活性高，熔融後與20℃的水性質相當接近，滲透性強，易濕潤耐火材料，發生化學反應，耐火材料體積變化，產生裂紋，破壞耐火材料。熔鋁爐耐火材料損壞主要有以下三個原因。

1)由於鋁水具有滲透性，使用中滲透到耐火材料中的氣孔和小裂縫中，耐火材料的結構逐漸鬆散剝落，終破壞耐火材料的鋁及其合金容易與耐火材料中的雜質產生物理、化學反應，反應過程中產生的物質會影響鋁製品的質量。

2)鋁液與耐火材料反應粘附在耐火材料上，形成表麵腫瘤、鼓包和沉澱物，不易清掃，一般用機械方法清掃，會損壞耐火材料。

3)熔鋁爐在生產過程中加料、拔渣等機械操作，對案例、爐牆、爐底等進行衝擊，磨損非常嚴重，也是熔鋁爐耐火材料損壞的重要原因。

從上麵可以看出，熔鋁爐耐火澆注料的使用壽命應該主要解決以上三個方麵:

①提高耐火材料的密度，降低耐火材料的氣孔率。耐火材料本身密度高，氣孔率低，能有效防止鋁液及其合金滲透

②耐火材料的抗鋁水侵蝕性。耐火材料優良的耐鋁水潤性能有效防止鋁水滲透，防止鋁水和鋁渣粘附。耐火材料中的SiO2和雜質容易與鋁液中的Al、Mg反應，同時引起耐火材料的體積變化，使耐火材料破裂，加速鋁水侵蝕耐火材料。因此，耐火材料的鋁含量越高，純度越高，與鋁水反應的概率越低，耐侵蝕性越好。與此同時，還可以添加鋇鹽、鉻鹽等與鋁水反應形成保護層，提高耐火材料的耐侵蝕性

③耐火材料的耐磨性。耐火材料的耐磨性主要是提高其強度，能有效提高耐火材料的耐磨性、耐機械衝擊性。

熔鋁爐專用不沾鋁澆注料

熔鋁爐專用無鋁注入材料以高純度莫來石、矽線石為基材，特別加入紅柱石、超微粉等結合，形成的熔鋁爐專用無鋁注入材料，鋁液與注入材料表麵發生滲透反應時，紅柱石和超微粉與鋁液再次發生反應，緊密地堆積

該產品的三個特點:

1.不腫瘤，不沾鋁。

2、防止鋁液粘附和滲透。

3、清潔鋁液，節約鋁錠。

鋁電解槽用防滲澆注料

防滲澆注料具有高強度、低低熱傳導、防滲透力強等特性，防止鋁液和電解質的滲透、腐蝕，延長電解槽的壽命，防止電解質進入耐火隔熱層，增大電解槽的消耗電力，防滲透澆注料在運用過程中與電解液中的堿金屬離子反應防滲材料施工方便，無需烘烤即可迅速升溫，可用於電解槽底部代替耐火磚AI2O3層作為防滲層，防止鋁爐底部的防滲層(即磚或澆注作業層下部的澆注)熔融鋁液的滲透。其他有色熔爐底部的防滲層滲層。

防滲澆注料與一般澆注料相比，防滲澆注料提高了中溫強度和荷載軟化溫度，降低了導熱係數，熱穩定性好，具有防滲、耐腐蝕、耐衝擊、耐磨、力學強度高、爐體結構整體性強、氣密性優於耐火磚砌築爐，延長爐齡、節約爐齡、經濟效益顯著等特點。廣泛應用於電站、鍋爐、熔鑄爐、加熱爐、均熱爐、熱處理爐和感應爐等襯裏的不同部位。

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