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鋁制品越來(lái)越多的應(yīng)用到各行各業(yè),各種各樣的熔鋁爐不斷地往大型化發(fā)展,對(duì)耐火材料提出了更為苛刻的要求。
熔鋁爐內(nèi)溫度并不高,一般為800-950℃,但因?yàn)殇X及其鋁合金活性高,熔融后與20℃的水性質(zhì)相當(dāng)接近,具有極強(qiáng)滲透性,很容易潤(rùn)濕耐火材料并與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng),引起耐火材料體積變化,產(chǎn)生裂紋并逐步破壞耐火材料。
熔鋁爐耐火材料損毀主要有以下三個(gè)原因。
1) 由于鋁水極具滲透性,使用過(guò)程中會(huì)滲透進(jìn)耐火材料中的氣孔或細(xì)小裂縫中,造成耐火材料結(jié)構(gòu)逐漸疏松和剝落,最終損毀耐火材料;而且鋁及其合金極易與耐火材料中的雜質(zhì)發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程生成的物質(zhì)會(huì)使鋁產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。
2) 鋁液與耐火材料反應(yīng)并粘附到耐火材料上面,形成表面結(jié)瘤、鼓包和沉淀物,不容易淸理掉,一般通過(guò)機(jī)械方法清理,則會(huì)對(duì)耐火材料造成損壞。
3) 熔鋁爐在生產(chǎn)過(guò)程中加料、撥渣等機(jī)械操作,對(duì)爐案、爐墻、爐底等進(jìn)行撞擊,磨損非常嚴(yán)重,也是熔鋁爐耐火材料損毀的一個(gè)重要原因。
從上面可以看出,熔鋁爐用耐火澆注料的使用壽命提高方式主要應(yīng)該針對(duì)以上三方面來(lái)進(jìn)行解決:
①提高耐火材料的致密度,降低耐火材料氣孔率。
耐火材料自身致密度高,氣孔率低,可以有效防止鋁液及其合金的滲透;
②耐火材料的抗鋁水侵蝕性。
耐火材料優(yōu)良的抗鋁水潤(rùn)濕性,可以有效地防止鋁水滲透,阻止鋁水及鋁渣粘附。耐火材料中的SiO2 及雜質(zhì)極易與鋁液中的Al、Mg發(fā)生反應(yīng),同時(shí)引起耐火材料體積變化,使耐火材料形成裂紋,加速鋁水向耐火材料中侵蝕。 因此,耐火材料的鋁含量越高,純凈度越高,就降低了與鋁水發(fā)生反應(yīng)的幾率,抗侵蝕性就越好。同時(shí),也可以加入外加劑,如鋇鹽、鉻鹽等與鋁水反應(yīng)形成保護(hù)層,增加耐火材料的抗侵蝕性;
③耐火材料的耐磨性。
耐火材料的耐磨性主 要是提高其強(qiáng)度,可以有效增加耐火材料的抗磨損、抗機(jī)械沖擊的性能。