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熔铝炉对不沾铝浇注料的研发及应用

添加时间:2016年7月20日  浏览次数:

熔铝炉对不沾铝浇注料的研发及应用

       熔铝炉不论是电频感应炉,还是天燃气加热反射炉,或者是环形加热炉在使用内衬材料不沾铝浇注料上都应满足以下要求。
  (1)有良好的化学反应不乱使用
  金属铝及铝合金不仅化学活性高,而且其熔液的活动性极好。铝熔液在750℃时的粘度仅为1.04厘泊,与20℃时水的粘度(1.0厘泊)相称接近,这就是其易向炉衬内部渗透渗出和发生化学反应的主要原因。在铝液同耐火材料相接触的温度下,铝起强还原剂作用。耐火材料中的SiO2、TiO2、FeO等氧化物要被铝还原。铝液同炉衬耐火材料之间的反应不仅使产品的质量受到影响,而且使炉衬表面结瘤、鼓包和沉淀杂物,受铝液浸渍部门和原砖的界面有泛起裂纹的危险,停炉时还会引起剥落。所以,同铝液接触的炉衬材料,必需具有很高的化学不乱性和尽可能少的浸渍量。
  (2)有良好的抗冲洗性
  一般为了使炉子有较高的电效率,炉壁材料都设计的很薄,但炉子运行过程中,因为电磁力的作用,炉内金属液不停地翻滚和搅拌,对炉衬不断地冲洗和磨损。对有心感应炉,因为采用了喷流型熔沟,熔沟耐火材料受到的冲洗和磨损更为严峻。所以,要求所用耐火材料必需具有很高的机械强度和硬度。
  (3)有较高的致密度和体积不乱性
  作为熔炼炉用耐火材料,在材质一定的情况下,都但愿获得较高的致密度和体积不乱性。体密的高低,反应了成型体内部气孔含量多少,特别是烧结程度的好坏。材料的体积不乱性愈高,烧结和使用过程产生裂纹的可能性愈小,所产生裂纹的宽度愈小,抗渗透渗出能力愈强。
  (4)不易产生炉瘤
  极少可能因为熔融物表面或内部存在的杂质(例如Al2O3)而形成炉瘤。由于炉瘤会使炉子容量明显降低,而且金属瘤本身致密、坚韧,除掉长短常难题的。
  (5)不易被金属液润湿和渗透渗出
  众所周知,耐火材料是脆性材料,在加热和冷却过程中不可避免地要产生裂纹。但决定其寿命的枢纽因素之一是裂纹的大小和裂纹扩展的速度。而裂纹扩展与金属液对所接触材料的润湿和渗透渗出能力大小有关。润湿能力愈差,愈有利。
  (6)耐急冷急热机能好
  这一点对无心感应炉特别重要。由于无心炉功课方式为“加料—熔化—出炉”过程的不断轮回,炉衬材料反复受到热冲击。若耐火材料热震不乱性不佳,则极易产生裂纹和裂纹扩展,金属液会在短期内渗透渗出到线圈处,导致整台炉衬报废。

   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门。喉部,特别是熔沟耐火材料是最枢纽的材料,直接影响炉子的寿命和运行本钱。
  (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机能好,重量轻和抗腐蚀性强。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,因为工作温度通常低于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盈,因而封闭和打开十分利便。
  (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,应采用机能优良的低气孔、高密度高铝砖砌筑。砌砖过程应特别留意减小砖缝的宽度,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。我们在当真分析了熔沟耐火材料受力状况后,根据海内的实际情况,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心感应炉感应器使用的高机能浇注料。该浇注料采用高铝质耐火材料,以
刚玉、莫来石为主晶相。

     作为熔铝炉用耐火材料,应具有十分优良的热震不乱性和抵挡裂纹扩展的能力。显然,它是一种特殊的热凝聚性耐火材料,加热时烧结剂产生作用使得工作层有极高的强度,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。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。实践证实,这种湿法浇注料施工工艺简朴,各项机能优良,使用寿命长,是大型有心感应熔铝炉用之可靠的炉衬材料。
    

关键词:不沾铝浇注料   熔铝炉   
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