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熔铝炉的耐火材料应该这样选用

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熔铝炉的耐火材料应该这样选用

发布日期:2019-02-21 00:00 来源:http://www。zzkrnc。com 点击:

耐火材料应该具备的性能,那么接下来我们就来学习一下具体熔铝炉各个部位应该使用什么种类的耐火材料吧~

1、感应熔炼炉用耐火材料

虽然有芯感应炉与无芯感应炉的工作温度相近,但由于结构上的差异,运行方式的不同,适用的耐火材料不尽相同。我所从八十年代初至今,在开发研制熔铝炉用耐火材料方面作了大量的研究工作,成功研制了特别适合有芯炉使用的高强浇注料,无芯炉使用的干式成型材料。

1.1有芯感应炉用高强耐火浇注料

有芯感应熔铝炉的炉衬材料分为炉盖、炉膛、喉部和感应器熔沟耐火材料四部分。喉部,特别是熔沟耐火材料是最关键的材料,直接影响炉子的寿命和运行成本。

(1)炉盖耐火材料

炉盖的主要作用是减少炉子的热损失,防止加料及熔化过程中金属液的飞溅。这就要求炉盖材料保温性能好,重量轻和抗侵蚀性强。基于此,目前大都采用重量轻,导热系数小的硅酸铝耐火纤维作衬里,由于工作温度通常低于800℃,因而多采用耐热钢铆钉和耐热钢网将其固定在炉盖壳体上。这种炉盖不仅保温绝热而且轻巧,因而关闭和打开十分方便。

(2)炉膛耐火材料

炉膛耐火材料在使用过程中所受到的物理化学作用,虽不如熔沟耐火材料那样苛刻,但其化学特性也应对铝液呈惰性,有较高的强度和密度。所以,应采用性能优良的低气孔、高密度高铝砖砌筑。砌砖过程应特别注意减小砖缝的宽度,并用泥浆打饱。

(3)喉部及熔沟耐火材料

喉部和熔沟结构复杂,不宜用砖砌筑,主要采用不定形耐火材料。我们在认真分析了熔沟耐火材料受力状况后,根据国内的实际情况,就颗粒级配,结合剂用量,水泥分散促进剂用量等,作了大量的试验室研究工作,研究出了一种特别适合有芯感应炉感应器使用的高性能浇注料。该浇注料采用高铝质耐火材料,以刚玉、莫来石为主晶相。

可以看出,这种浇注料常温和高温强度均很高,特别是850℃烧后强度相对110℃烘干强度而言,降低幅度较小,所以,这种浇注料在使用过程中抗冲刷、耐磨损。

侵蚀试验表明,这种材料不易被铝液浸润,无反应迹象。

1.2无芯感应熔铝炉用耐火材料

无芯感应炉由于其灵活的作业方式,特别是静态变频技术的发展和进步,发展极为迅速。然而,随着炉子功率和容量的增大,熔化铝质量的提高,对所用耐火材料的要求更加苛刻。

作为无芯感应炉用耐火材料,应具有十分优良的热震稳定性和抵抗裂纹扩展的能力。显然,有芯感应炉使用的浇注料用作无芯炉炉衬是不适宜的。根据国内外无芯炉炉衬的实际使用情况,我们把主攻方向定在干式成型耐火材料上。

干式成型耐火材料是一种几乎不含水分和任何液态加入物,经短时间振动或捣打成型即可快速升温、烘烤的新型不定形耐火材料。它是一种特殊的热凝结性耐火材料,加热时烧结剂产生作用使得工作层有极高的强度,而非工作层仍保持未烧结的散状结构。在使用过程中,当热面工作层开裂时,尚未烧结的衬垫层可吸收局部集中的热应力,防止裂纹的延伸,保证炉子安全使用。

自1989年起,我们在调查研究的基础上,就原材料选择、颗粒级配、结合剂选用等作了大量试验工作。经过对多组配方的综合对比试验,最终研制出了含有特殊低温烧结剂的新型中性干式成型炉衬材料。

2、实际使用情况

有芯感应炉熔沟耐火材料,1984年开始投入使用,先后用于昆明民族铝制品厂的5吨炉,兰州铝制品厂和青海铝制品厂的5吨炉。最长寿命达8个月,正常使用寿命维持在半年以上。实践证明,这种湿法浇注料施工工艺简单,各项性能优良,使用寿命长,是大型有芯感应熔铝炉用之可靠的炉衬材料。

无芯感应熔铝炉用干式成型耐火材料,1992年开始实际使用。该料采用手持式振动器或装配有专用捣打头的风镐分层捣打。整个施工周期大大短于湿法浇注料。从92年至今先后有数众多厂家采用该耐火材料筑炉。

无论是工频无芯感应炉,还是中频无芯感应炉,采用高性能干式成型材料筑炉后,炉衬的最长使用寿命达到了八个月。

3、总结

我所研制的有芯感应熔铝炉和无芯感应熔铝炉用耐火材料,立足国内资源,以低廉的售价(仅为进口材料的1/4~1/5)和优良的性能(耐火材料正常使用寿命可达5-6个月,注:冶炼特殊合金除外)而受到众多用户的信赖和采用。我们仍在不断努力,使配方材料的性能进一步提高,力争取得到更佳的使用效果。

 

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