化铝炉用耐火砖的分类

    化铝炉用耐火砖的分类有哪些，分别有什么特点？这是很多关注耐火材料行业动态的人想要得知的问题，今天河南耐火材料厂的专家就给大家带来详细介绍。

    一、感应熔铝炉用耐火材料应具备的特点
    工频有芯感应炉的工作特点
　　有心感应炉的热源来自位于炉体下部的沟槽式感应器，铝液在熔沟内被感应加热，再通过循环或单向流动与炉膛内的铝液热交换。大吨位有心感应熔铝炉采用了美国阿杰克斯（Ajax）公司研制的喷流型感应器。这种感应器不仅大大减小了熔沟内金属液与炉膛内金属液的温差，也可防止化学反应生成物在熔沟壁上的聚积，在一定程度上改变了熔沟堵塞情况，但是由于电动力加大，铝液流动速度提高，以及熔沟形状的复杂化，增加了内衬耐火材料的磨损和结构应力；熔沟壁的减薄和水冷套的设置，增加了耐火材料承受的热应力。
　　有心感应炉的低能耗在于其连续性的作业方式，这无疑使熔沟耐火材料与熔液发生反应的时间和机会增加，同时堵沟的可能性始终存在。
  
　  二、无心感应炉的工作特点
　　常用的无心感应炉分为工频和中频两种，从目前的发展趋势看,中频炉更有前景。两者的共同点在于可根据需要采用间断或连续运行方式,炉子由于不断重复“加料-熔化-出炉”的作业过程，炉衬承受很大的热应力。工频炉炉内金属液比中频炉炉内的翻腾更厉害，即炉衬受到的冲刷较严重，而中频炉的比功率大（是工频炉的两倍）、功率密度高、熔化速度快，冷热交替更快。由于匝间电压高（约为工频炉的2～4倍），通过裂缝渗入炉衬的金属液过热、并造成线圈损坏的可能性比较大。

　  三、耐火材料应满足的要求
　　炉衬耐火材料，不论是用于有心感应炉，还是无心感应炉，都应满足以下要求。
　 （1）有良好的化学稳定性
　　金属铝及铝合金不仅化学活性高，而且其熔液的流动性极好。铝熔液在750℃时的粘度仅为1.04厘泊，与20℃时水的粘度（1.0厘泊）相当接近,这就是其易向炉衬内部渗透和发生化学反应的主要原因。在铝液同耐火材料相接触的温度下，铝起强还原剂作用。耐火材料中的SiO2、TiO2、FeO等氧化物要被铝还原。铝液同炉衬耐火材料之间的反应不仅使产品的质量受到影响，而且使炉衬表面结瘤、鼓包和沉淀杂物，受铝液浸渍部分和原砖的界面有出现裂纹的危险，停炉时还会引起剥落。所以，同铝液接触的炉衬材料，必须具有很高的化学稳定性和尽可能少的浸渍量。
　 （2）有良好的抗冲刷性
　　一般为了使炉子有较高的电效率，炉壁材料都设计的很薄，但炉子运行过程中，由于电磁力的作用，炉内金属液不停地翻腾和搅拌，对炉衬不断地冲刷和磨损。对有心感应炉，由于采用了喷流型熔沟，熔沟耐火材料受到的冲刷和磨损更为严重。所以，要求所用耐火材料必须具有很高的机械强度和硬度。
　 （3）有较高的致密度和体积稳定性
　　作为熔炼炉用耐火材料，在材质一定的情况下，都希望获得较高的致密度和体积稳定性。体密的高低，反应了成型体内部气孔含量多少，特别是烧结程度的好坏。材料的体积稳定性愈高，烧结和使用过程产生裂纹的可能性愈小，所产生裂纹的宽度愈小，抗渗透能力愈强。
　　4）不易产生炉瘤
　　极少可能由于熔融物表面或内部存在的杂质（例如Al2O3）而形成炉瘤。因为炉瘤会使炉子容量显著降低，而且金属瘤本身致密、坚韧，除掉是非常困难的。
　 （5）不易被金属液润湿和渗透
　　众所周知，耐火材料是脆性材料，在加热和冷却过程中不可避免地要产生裂纹。但决定其寿命的关键因素之一是裂纹的大小和裂纹扩展的速度。而裂纹扩展与金属液对所接触材料的润湿和渗透能力大小有关。润湿能力愈差，愈有利。
　 （6）耐急冷急热性能好
　　这一点对无心感应炉特别重要。因为无心炉作业方式为“加料—熔化—出炉”过程的不断循环，炉衬材料反复受到热冲击。若耐火材料热震稳定性不佳，则极易产生裂纹和裂纹扩展，金属液会在短期内渗透到线圈处，导致整台炉衬报废。


    四、感应熔炼炉用耐火材料
　　虽然有心感应炉与无心感应炉的工作温度相近，但由于结构上的差异，运行方式的不同，适用的耐火材料不尽相同。我所从八十年代初至今，在开发研制熔铝炉用耐火材料方面作了大量的研究工作，成功研制了特别适合有心炉使用的高强浇注料，无心炉使用的干式成型材料。


　  五、无心感应熔铝炉用耐火材料
　　无心感应炉由于其灵活的作业方式，特别是静态变频技术的发展和进步，发展极为迅速。然而，随着炉子功率和容量的增大，熔化铝质量的提高，对所用耐火材料的要求更加苛刻。
　　作为无心感应炉用耐火材料，应具有十分优良的热震稳定性和抵抗裂纹扩展的能力。显然，有心感应炉使用的浇注料用作无心炉炉衬是不适宜的。所以，我们把主攻方向定在干式成型耐火材料上。

    用于耐火原料的天然矿物种类是有限的，对制作现代工业所特殊要求的高质量和高技术耐火材料，它们往往无法满足需要。人工合成耐火砖则可以完全达到人们预先设计耐火材料的化学矿物组成与组织结构，其质地纯净，组织结构致密，化学组成易于控制，因而质量稳定，可以制造各种高级耐火材料，是现代高技能与高技术耐火材料的主要原料。