35t熔铝炉蓄热式燃烧器蓄热箱耐-耐火砖知识与新闻-耐火砖高铝砖刚玉砖浇注料河南耐火材料厂-宏泰耐材

　　湖南某大型铝业公司35t矩形熔铝炉单侧布置一对蓄热式燃烧器，采用0#柴油为燃料，通过炉气抽吸循环，使得炉温均匀，在炉内和燃烧器内形成一个循环稳定的炉气场。炉膛工作温度为900～1150℃，铝液出炉温度控制在720～760℃。其工艺路线：电解铝液+固体废料(含氯、氟的钾盐、钠盐的造渣剂)→搅拌扒渣(锰剂、铁剂、铜剂、铬剂等金属合金剂)→搅拌扒渣(精炼剂)→搅拌扒渣→机械搅拌扒渣→出铝。

　　蓄热式燃烧器蓄热箱耐火材料采用的是牌号为75～28的高铝水泥结合轻质铝硅系耐火浇注料，是由莫来石轻质耐火骨料、铝酸钙水泥、硅微粉等配制而成。蓄热箱耐火材料使用3个月后，出现层状脱落，厚度大约为5～8mm；使用5个月后，出现严重的结构性层状脱落，厚度大约为20～30mm。脱落的耐火材料表面有沉积反应物，且蓄热体在使用5～8d时表面就被烟气中的沉积物覆盖，需要清理1次。

　　1 损毁机制分析

首先对沉积在熔铝炉用耐火材料表面的反应物和沉积在蓄热体表面的烟尘沉积物取样，并进行了XRD分析，结果见图1和图2。

　　由图1可知，沉积在耐火材料表面的反应物主要由Na6Ca2Al6Si6O24(S04)(天青石)、Na2s04(无水芒硝)、K3Na(SO4)2(钾芒硝)、α-Al2O3(刚玉)组成。由图2可知，沉积在蓄热体表面的烟尘主要由NaCl(石盐)、K3Na(S04)3(钾芒硝)、KCI(钾盐)组成。

　　分析认为，蓄热箱耐火材料的损坏是由两方面的综合效应所致：

　　(1)在熔炼过程中，加人0.15％～0.20％(加)造渣剂、0.1％～0.15％(伽)合金调整剂以及精炼剂等辅料，产生大量含有H+、Na+、K+、Cl-、F-、s6+的烟气附着在耐火材料表面，并从耐火材料气孔中渗入，与高铝水泥结合轻质多孔的铝硅系蓄热箱体耐火材料中的ca2+、Al3+、Si4+以及02-等发生复杂的化学反应，生成了大量的低熔点Na6ca2Al6Si6O24(SO4)(天青石)、Na2SO4(无水芒硝)、K3Na(SO4)2(钾芒硝)，破坏了组织结构，使其疏松变质损坏。

　　(2)由于大量使用助剂，加之强烈的机械搅拌，使其充分反应产生大量的烟气，阻塞了蓄热体的缝隙，影响了换热和炉压，因此，必须要对蓄热体进行频繁清理(每周约1次)。这样的操作又使蓄热箱耐火材料遭受严重的热震损坏和机械损坏，再加之耐火材料本身的强度有限，使得变质层与原质层剥离，形成层状剥落，并随着时间的延长而加剧。

　　2 改进的方案及效果

通过以上分析，认为在基本不改变熔铝炉用耐火材料的体积密度、导热性的前提下，需要提高耐火材料的强度。

　　因此，选用了原料纯度较高，引入ca2+、Si4+较少的低水泥轻质氧化铝空心球耐火浇注料。其主要性能指标见表1。另外，通过微粉使用量和粒度结构的调整，有效提高了材料强度，确保在清理蓄热体时可以抵抗一定的机械损坏。