鋁合金熔煉爐常用的爐襯材料大致分為塊狀耐火材料、不定形耐火材料、隔熱材料三類。
常用的塊狀耐火材料有普通粘土磚(Al2O3含量在30%~48%范圍內(nèi);主要礦物組成為方英石+莫來石)和高鋁磚(Al2O3含量≥48%;其中一級高鋁磚≥75%,主要礦物組成為剛玉+莫來石;二級高鋁磚60%~75%,三級高鋁磚48%~60%,主要礦物組成為莫來石方英石)。高鋁磚主要用于砌筑與鋁熔體相接觸的熔池內(nèi)壁,并作為支撐電熱體材料的爐梁砌體。這種磚具有耐火度高,機械強度大,抗渣性好等優(yōu)點,但耐急冷急熱性不如普通粘土磚,且高鋁磚價格稍貴。普通粘土磚主要用于不與金屬熔體直接接觸的部位及爐膛內(nèi)襯。這種磚具有耐急冷急熱性好,導熱性差,體積穩(wěn)定性好,價格低廉等優(yōu)點。但由于SiO2含量較高,抗渣性較差,與鋁液接觸時易被還原而污染熔體,且易為鋁熔體滲透而結(jié)塊,增加維修困難,故一般不作為熔煉爐和靜置爐熔池的表層材料。兩種耐火磚的主要性質(zhì)見表2-21。
不定形耐火材料是以耐火熟料作為骨料和摻和料,加入適量結(jié)合劑,經(jīng)過混合而成的。具有制造成本低,施工速度快,熱穩(wěn)定性好,重燒收縮率小,爐子澆注后整體性好,抗機械碰撞能力強的特點,因而比砌筑的熔鋁爐具有更高的使用壽命,深受操作者的歡迎。不定形耐火材料按膠結(jié)劑或硬化條件的不同,分為以各種水泥為膠結(jié)劑的水硬性材料、以水玻璃為膠結(jié)劑的氣硬性材料和以磷酸或磷酸鹽為膠結(jié)劑的熱硬性材料三類。鋁合金熔煉爐常用的不定形耐火材料有整體爐襯使用的超高強低水泥澆注料(實質(zhì)為耐火水泥),見表2-22和表2—23,有在感應熔鋁爐爐襯制作過程中使用的搗打料,有用于砌筑爐體的耐火泥(見表2-24),還有用于保護砌體表面的耐火涂料和噴補爐襯損壞部位的噴補料等。
特性:耐火度高,強度高,抗沖擊抗沖刷,適應各種使用環(huán)境,抗侵蝕,在高溫下對各種鋁渣有很強的抵抗侵蝕能力。
用法:按比例加水,機器攪拌成砂漿,振動成形。
貯存:25kg/袋密封包裝,常溫存放3個月。
特性:導熱系數(shù)低,密度小,保溫性能好,施工方便,可澆注、可涂抹、可噴涂,施工方便。
用法:按比例加水攪拌成砂漿,振搗澆注成形。
貯存:25kg/袋密封包裝,常溫存放3~4個月。
注:鋁臺金熔煉爐常用的耐火膠泥是牌號為NF-34的粘土質(zhì)細粒耐火泥。這種耐火膠泥的化學成分與粘土磚相近,而且具有良好的粘結(jié)性和較高的耐火強度,抗渣性也較好。
隔熱材料的特點是氣孔率高(不小于50%)、體積密度小(一般不大于1.3g/和導熱系數(shù)低(一般不大于0.3W/(m·K))。隔熱材料主要用于爐子的隔熱保溫層。鋁合金熔煉爐常用的隔熱材料有輕質(zhì)粘土磚、硅藻土磚、礦渣棉、硅酸鋁纖維棉、石棉等制品,它們的主要技術(shù)指標見表2-25。
注:1.硅藻土是古代藻類有機物腐敗后形成的松軟多孔的礦物,主要成分是非結(jié)晶的SiO2,并含有機物、粘土等雜質(zhì)以及1%~10%的化合水。
? ?2.礦渣棉是煉鐵的副產(chǎn)品,把熔融高爐渣用高壓蒸汽噴吹后而得到的。
此外,鋁合金熔煉爐常用的爐襯材料還有燒結(jié)鎂砂。主要用做熔池液線以下爐墻和爐底夾層部位的填充鋪底材料,防止鋁液滲漏,鎂砂干燥程度對鋁熔體含氣量影響較大,使用前應進行干燥處理(650℃,2h)。
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