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高純鋁熔煉爐用耐火材料

發(fā)布日期:2018-07-25 作者: 點(diǎn)擊:

  典型的鋁冶煉爐用耐火材料,通常都選用高鋁質(zhì)耐火材料、Si3N4結合SiC質(zhì)耐火材料砌筑。當采用高鋁質(zhì)爐用耐火材料時(shí),由于該爐用耐火材料中的SiO2和雜質(zhì)Fe2O3等成分會(huì )被還原成Si和Fe而熔入金屬鋁中,結果則難以獲得高純度金屬鋁。當采用Si3N4結合SiC質(zhì)耐火材料時(shí),雖然可以降低不純物熔入金屬鋁內,而獲得較高純度的金屬鋁,但由于Si3N4結合SiC質(zhì)耐火材料中含有Si成分,因而仍然存在金屬鋁從耐火材料中拾取Si的危險。

  因此,要制取極高純度鋁,則需要一種不會(huì )引入雜質(zhì)的耐火材料。根據化學(xué)原理,在已有的耐火材料產(chǎn)品中,認為以制取金屬鋁相同的原料——Al2O3作為原料所生產(chǎn)的剛玉質(zhì)耐火材料即能滿(mǎn)足上述要求。這種剛玉質(zhì)爐用耐火材料主要以燒結氧化鋁或板狀氧化鋁為原料并配入適當數量的氧化鋁微粉制成,其技術(shù)關(guān)鍵是需要采用純凈基質(zhì),實(shí)現氧化鋁的自潔結構,以獲得高強度而又不會(huì )有雜質(zhì)成分熔入金屬鋁中。

  另外,由于鋁廠(chǎng)在鋁冶煉過(guò)程中,溫度變化很大,所以用于鋁冶煉爐的內襯爐用耐火材料應具有在溫度急變的情況下不剝落、抗熱震性能好等特點(diǎn)。由此可見(jiàn),一種具有不使金屬鋁受到雜質(zhì)成分侵入,而又具有高抗熱震性能的剛玉質(zhì)耐火材料才是生產(chǎn)高純度鋁選用的重要耐火材料。這種剛玉質(zhì)爐用耐火材料中Al2O3含量大于94%,耐熱震性高,其性能指標如表4-3所示。


爐用耐火材料.jpg

  當采用A磚(Al2O3含量為94%)作為冶煉99.99%Al的冶煉爐里襯時(shí),發(fā)現制取的金屬鋁中雜質(zhì)明顯減少,而且比使用Si3N4結合SiC磚里襯雜質(zhì)更少。進(jìn)一步研究則證明,將94%Al2O3的剛玉磚砌筑的冶煉爐用于制取99.999%Al以及99.9999%Al都獲得了成功??梢?jiàn),這種通過(guò)增加基質(zhì),強化結合,組織致密的、A12O3含量大于94%的特種剛玉磚是生產(chǎn)高純度金屬鋁用最佳爐用耐火材料。


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