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铝工业耐材

作者:admin 发布日期: 2020-06-11 二维码分享

在世界有色金属生产中,铝的年产量居..位,远远超过其他有色金属。铝工业每年消耗的耐火材料远比铜、铅、锌冶炼消耗的耐火材料的总量还多得多。金属铝的生产方法为固定的两步制取法:..步,用湿法从铝矾土矿中制取氧化铝;第二步,以工业氧化铝为原料,采用熔盐电解法制取金属铝。生产过程中所使用的高温窑炉有回转窑,熔盐电解槽、熔铝炉等。

铝工业炉的耐火材料消耗量很大。其原因在于,在制取Al2O3时,物料中碱性物质对回转窑耐火材料的侵蚀特别严重。在熔炼铝的过程中,即使在较低的温度下,金属铝仍具有很强的渗透能力,一旦渗入砖内,将与砖中的SiO2反应,把Si还原出来,破坏了耐火材料的组织结构,使炉衬产生变质层,疏松、剥落而损毁。其反应:3SiO2+4Al2Al2O3+3Si。

因此,含SiO2的耐火材料均不宜作为金属铝熔炼设备的筑炉材料。所以一般铝工业炉用耐火材料,除高铝砖外,常为碳质制品。

回转窑用耐火材料

目前,由于原料的原因,我国氧化铝的生产流程大多采用烧结法和联合法。铝矾土的干燥、煅烧,氢氧化铝的焙烧等工艺大多采用回转窑。近年来,引进的流态化焙烧装置已普遍使用,但在一些老厂回转窑仍占较大的比重。

回转窑是氧化铝熟料的烧结窑。在制取氧化铝时,先将铝矾土与纯碱和石灰按比例配料装进回转窑,经过1200-1300煅烧后出窑,而后经适当处理制成氢氧化铝及母液;将氢氧化铝装进回转窑中,在1200的高温煅烧即可制成。回转窑内的煅烧过程为:高温火焰和被加热物料在炉内作逆向运动。碱石灰铝矾土生料浆(含水40%)或氢氧化铝(含水12%-18%)由窑尾加入,经低温干燥脱水、加热、高温煅烧,从窑头出料,而高温气体由窑头向窑尾流动。因此窑内分为预热带和高温煅烧带。为防止浆料在加热煅烧过程中粘结窑衬和强化传热过程,在耐火材料砌体间还设置有链条,在窑体作旋转运动过程中,不断地打击物料和衬砖,对窑衬的使用寿命有一定的影响。

氧化铝生产用回转窑窑体为钢板焊接而成的筒体,内衬耐火材料。耐火材料工作环境恶劣、条件苛刻。它应当具有如下一些特性:抗碱侵蚀能力强;能长期处于1200-1300高温下工作,而不损毁;能承受动载荷的冲击;能抵抗炉料的侵蚀;能耐高温气流的冲蚀。回转窑所使用的耐火材料以高铝砖和镁铬砖为主,低温干燥窑则使用黏土砖做内衬。

目前,不定形耐火材料在铝工业得到了广泛的应用,在回转窑的窑口由于受到物料的高温磨损和热震应力的作用,窑口极易变形损坏;在氧化铝熟料窑的过渡带,环境温度为400-1000,受碱侵蚀和机械性破坏(震动、扭曲)严重,内衬经常脱落。

氧化铝气体悬浮焙烧炉用耐材

氢氧化铝焙烧是氧化铝生产过程中的.后一道工序,主要是烘干氢氧化铝滤饼中的附着水、结晶水,并将一部分γ型氧化铝转化成α型氧化铝。目前国内主要氧化铝厂家的氢氧化铝焙烧已全部或部分采用引进的流态化焙烧装置。流态化焙烧装置分流态化闪速焙烧炉、循环流化床焙烧炉、悬浮焙烧炉3种炉型,虽然所使用的耐火材料不尽相同,但都大量使用不定形耐火材料(耐火可塑料或耐火浇注料),其用量占所用耐火材料的50%-70%。流态化闪速焙烧炉的不定形耐火材料全部从德国引进,循环流化床焙烧炉的耐火材料全部为国内生产。

氧化铝气体悬浮焙烧炉是用来焙烧氢氧化铝的专用设备,其工艺及自动化水平都很高,焙烧过程在高温炉体的工作温度约1200,高速的条件下完成,同时由于所处理的氧化铝物料硬度较大,流动性好,对氧化铝产品的质量有很严格的要求,内衬材料任何杂质的混入都直接影响产品的性能,因此要求耐火材料必须满足下列条件:耐高温、耐磨损、强度高、热稳定性能好,整体性好,密封性强。

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