熔鋁爐耐火材料損壞主要原因

當(dāng)今在鋁制品工業(yè)中各種各樣的鋁熔煉爐不斷的往大型化發(fā)展，耐火材料用在熔鋁爐的損毀主要以下幾個(gè)方面：

①工藝操作的不當(dāng)，如鋁液溫度控制不當(dāng)，鋁液渣線沒有及時(shí)檢測(cè)。
②爐襯耐火材料質(zhì)量不合格，使用了不合格的耐火材料或者為了節(jié)省成本采用了低品質(zhì)的產(chǎn)品。
③爐襯砌筑施工和烘爐的工藝不正確，如爐底用的不粘鋁澆注料在澆筑過程中沒有按照澆筑工藝施工去做好支模、膨脹縫、養(yǎng)護(hù)等工藝。另烘爐沒有按照升溫曲線圖做到合理的烘爐安排。只有杜絕以上三方面才能保證熔鋁爐爐襯的健康運(yùn)行。

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40℃的水的活性度相當(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。所以熔鋁爐、反射爐坩堝爐等熔煉設(shè)備用耐火材料必須要得到改善才能提高熔煉壽命降低消耗成本。

雖然鋁錠或廢鋁熔化后的溫度雖然只有800~900℃，但鋁及其合金中的鎂、硅、錳等都很活潑，很容易與耐火材料中的一些化學(xué)元素發(fā)生反應(yīng)，比如一些合金元素如鎂等有很高的蒸汽壓，其蒸汽比鋁液更容易滲入耐火材料，并且滲入耐火材料后隨之又被氧化，最終導(dǎo)致耐火材料變質(zhì)、結(jié)構(gòu)疏松和損壞。

所以我們分析了熔鋁爐耐火材料損毀主要有以下三個(gè)原因。
①由于鋁水的活性度急具滲透性，使用過程中會(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)并黏附到耐火材料上面，形成表面結(jié)瘤、鼓包和沉淀物，不容易清理掉，一般通過機(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)過程中加料、扒渣等機(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。
④提高耐火材料的致密密度，降低耐火材料的氣孔率。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：
⑤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，可以有效的防止鋁水滲透，阻止鋁水及鋁渣黏附。耐火材料中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：⑥耐火材料的耐磨性。耐火材料的耐磨性主要是要提高其強(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。

1、重點(diǎn)是要提高熔鋁爐的爐襯壽命，首先要設(shè)法阻止鋁液的滲入，其次是滲入后如何使之形成致密層和高粘度的玻璃化層，此外還需提高耐火材料的抗磨損和抗熱沖擊性能。針對(duì)熔鋁爐的以上爐襯原因的分析我們研制了熔鋁爐用高強(qiáng)度抗鋁滲透和抗鋁液黏附的澆注料。
2、抗鋁液滲透澆注料的材質(zhì)選擇，首先應(yīng)從合金及材料的化學(xué)特性考慮，只有使用不受合金及爐渣侵蝕的材質(zhì)才能保證材料具有良好的抗?jié)B透性能：其次還要考慮澆注料的抗磨損和抗熱沖擊性能。
3、鋁渣的測(cè)試顯示加入后的材料在抗?jié)B透性能上的提高，保證了爐襯濕潤(rùn)后的滲透現(xiàn)象，后又在某大型鋁材加工廠的熔鋁爐上得到了驗(yàn)證促使了使用壽命上的增長(zhǎng)，節(jié)約了維修成本從而保證了生產(chǎn)的正常投用。