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电熔砖的工艺原理

  • 发表时间:2022-04-12
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电熔砖是将氧化铝土矿等原料熔化在电炉中冷却固化的产物。具有工艺简单、工艺短、产品成本低等优点。由于电熔刚玉品种不同,可在熔烧过程中加入不同的还原剂。接近刚玉熔点(2100℃)氧化铝熔体的结构与刚玉砖相似,冷却时结晶成刚玉砖。刚玉砖熔化时,熔体摩尔体积增大23.5%,熔化热为109.2KJ/mol,随着熔体温度的升高,其密度降低。



一般来说,熔融氧化铝一般是指电熔白刚玉。它是以工业氧化名称或煅烧氧化铝为原料,在电弧炉内高温数字化而成。Al2O3含量一般大于98.5%,白色,晶体巨大,多孔,显孔率6%-10-a- Al2O3,晶体为长条和菱形,是制作耐火材料的重要原料,也广泛应用于磨料行业。

虽然工业氧化铝Al2O3含量为98.5%以上,但仍有少量Na2O、SiO2和微量的Fe2O3。虽然电熔砖过程对制作白刚玉有一定的净化作用,但不能完全排除这些杂质。Na2O与Al2O3在熔融状态下生成β- Al2O3熔点低,密度低。因此,熔块在冷却结晶时分析在熔块的上中部。虽然可以通过破碎的选择去除,但仍会有少量的刚玉熔体残留,严重影响刚玉的耐火性。因此,在工业氧化铝中Na2O内容必须严格控制。

为了消除或减弱Na2O加入石英砂或氟化铝。前者使石英砂或氟化铝具有危害性。β- Al2O3成为霞石,后者促进Na2O挥发。

致密电熔砖是以工业氧化铝为原料,加入外加剂后在电弧炉中熔化而成。外观为灰色、灰黑色或灰白色,Al2O3不小于98%,显孔率低于电熔白刚玉,一般不大于4%,体积密度不小于98%,3.8g/cm3。致密电熔刚玉砖是一种新型的先进耐火材料,耐酸、耐碱、高温体积稳定,颗粒致密,孔隙率低。

由于操作和精炼时间不合适,工业氧化铝熔炼时可能会使用Al2O3还原后产生碳化物。碳化物是刚玉砖熔块中的有害杂质。当它们储存在水中或潮湿的边缘时,会发生水解反应,释放甲烷(CH4),使刚玉颗粒粉化;它会与酸一起酸解。因此,用含碳化物的刚玉原料制成的浇注料或捣碎料在烧烤时会开裂。

电熔亚白刚玉又称土矿基电熔刚玉砖或高铝刚玉砖。在还原气氛和控制条件下,在电弧炉熔化轻烧特级或一级铝土矿松体料时,加入还原剂、沉降剂和脱碳剂进行去除SiO2、Fe2O3和TiO2杂质,熔炼后得到的刚玉材料。其理化指标与致密电熔刚玉砖相当,颜色也相似,Al2O3含量一般在98.0%以上,显孔率小于4%;刚玉结晶一般为粒状,尺寸大,尺寸大,显孔率小于4%;1——15mm;主要杂质矿物为六铝酸钙(CA6)、金红石、钛酸铝及其固溶体;是仅次于电熔砖和电熔致密刚玉砖的新型耐火材料。

近十年来,电熔砖的生产翻了一番。除了石化、化肥等行业对电熔砖的需求不断增加外,钢铁行业还转向使用长水口、中间包整体塞棒和浸入式水口Al2O3-C质量耐火材料,氧化铝原料大多采用电熔刚玉,不定形耐火材料也使用大量电熔刚玉作为骨料和粉末。

电熔砖作为一种耐火材料,具有很高的耐火性、耐腐蚀性、耐渣性、耐冲刷性和高温强度。广泛应用于各种冶金设备和高温炉、各种涂料和捣碎材料,以电熔刚玉为原料,提高其性能。熔铸刚玉制品的生产,尤其是熔铸刚玉砖,应用广泛。但熔铸刚玉砖的生产工艺:熔炼-产品铸造-冷却退火-机械加工,每一个工艺过程都会对生产中的质量产生很大的影响,直接影响高温热工设备的使用寿命。因此,电熔砖和熔铸刚玉砖的生产工艺需要进一步发展和完善,朝着机械化生产的方向发展。


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