? ? ? ?煉鋁工藝過程主要是生產(chǎn)氧化鋁,而后將氧化鋁電解成金屬鋁并進(jìn)行熔煉脫氫純化處理,最后鑄成鋁錠。煉鋁用的窯爐種類較多,爐子工作溫度較低,使用條件較好,一般采用黏土磚和高鋁磚等材料作襯體即可滿足生產(chǎn)要求,而且使用壽命較長。
一、生產(chǎn)氧化鋁用耐火材料
? ? ? ?用鋁礬土為原料先生產(chǎn)氫氧化鋁。然后在950℃-1200℃的溫度下煅燒,便獲得氧化鋁。煅燒氫氧化鋁的熱工設(shè)備一般采用回轉(zhuǎn)窯和閃速焙燒爐。
? ? ? ?回轉(zhuǎn)窯分為預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶。燒成帶的工作溫度不高于1200℃,窯絕熱層結(jié)構(gòu)為先靠爐殼鋪一層耐火纖維氈,然后用硅藻土磚、黏土質(zhì)隔熱磚或漂珠轉(zhuǎn)等隔熱磚砌筑,也可用輕質(zhì)耐火澆注料整體澆灌。燒成帶工作層用高鋁磚、低鈣鋁酸鹽水泥結(jié)合高鋁質(zhì)不燒磚或磷酸結(jié)合高鋁質(zhì)不燒磚砌筑。冷卻帶工作層受燒成物料磨損較大,除采用致密黏土磚砌筑外,宜選用磷酸高鋁質(zhì)不燒磚砌筑。
? ? ? ?閃速焙燒爐由閃速爐、預(yù)熱爐,停留槽、流態(tài)化干燥器和冷卻器等部分組成。最高工作溫度為1100℃左右,爐體斷面的物料最大流速約為30m/s。爐內(nèi)物料整個(gè)焙燒過程是在高溫、高速和不斷改變流向的條件下進(jìn)行的,因此對(duì)爐襯產(chǎn)生磨損。該爐襯體一般采用高強(qiáng)度硅酸鋁質(zhì)耐火澆注料澆灌。即先在爐殼上焊接耐熱鋼錨固釘或安裝陶瓷錨固件,然后鋪一層20mm厚的耐火纖維氈,最后澆灌200-300mm厚的耐火澆注料,經(jīng)烘爐后即可使用。
二、氧化鋁電解槽用耐火材料
? ? ? ?用氧化鋁和冰晶石熔劑組成電解質(zhì),將電解質(zhì)溶液裝進(jìn)電解槽通電,在950℃-970℃的溫度下,使其中的氧化鋁分解為金屬鋁和氧。
? ? ? 鋁電解槽的非工作層厚度一般為240-400mm,首先靠槽殼鋪一層絕熱板或耐火纖維氈,接著砌筑黏土質(zhì)隔熱磚或漂珠磚,也可澆灌輕質(zhì)耐火澆注料,最后砌筑普通黏土磚;工作層采用碳質(zhì)或氮化硅結(jié)合碳化硅質(zhì)耐火材料砌筑,能抵抗鋁液的滲透、氟化物和電解質(zhì)及熔融鈉鹽的侵蝕,延長使用壽命。
? ? ? ?槽壁工作層一般采用碳?jí)K砌筑,如采用碳化硅磚時(shí),可減薄工作層,有利于擴(kuò)大槽容量,提高其導(dǎo)熱性、抗侵蝕性和機(jī)械強(qiáng)度,對(duì)高功率或快速冷卻的鋁電解槽尤為適用。