熔鋁及保溫爐用耐火材料介紹、損毀機理及解決措施

一、耐火材料損毀主要機理如下：

①鋁液附著在AL2O3-SiO2系耐火材料的表面，發生如下反應：
AL+ SiO2 →AL2O3+Si

使耐火材料變質酥松直至損毀，同時被還原出的Si進入鋁液改變鋁材的成分；

②金屬鋁液從耐火材料氣孔中滲入，增大與耐火材料接觸面，改變耐火材料成分，當滲透達到一定深度時，同時伴隨AL+ SiO2反應，使耐火材料發生結構剝落而使熔池損毀；

二、解決措施及理由
1、材料方面

①高技術澆注料包括：低水泥、超低水泥和無水泥澆注料，其特征為致密（低氣孔率）、高強，低溫、中溫、高溫強度均較大，且強度隨著溫度的升高而遞增；另外優質的澆注料在各種溫度下其體積均很穩定；

②通過調整加入澆注料中超微粉的粒徑，粒度分布峰值及種類，同時采用多級配料“最緊密堆積"等措施，使澆注料氣孔率降至10%以下，且平均孔隙分布僅為0.5μm，而傳統的如磷酸或作結合劑的耐火材料平均孔隙分布為22μm；一般說來鋁液難以穿透小于0.5μm的孔隙，所以低水泥澆注料將取代磷酸鹽等為結合劑的傳統耐火材料；

③在這種低氣孔率且平均孔隙分布小的低水泥澆注料中還添加了抗鋁液滲透的復合添加劑，可以增大鋁液對耐火材料的潤濕角，對增強澆注料的抗

鋁液滲透性能效果非常明顯。

添加劑對抗鋁液滲透性能的影響

2、結構方面

①從爐門向爐內加鋁錠或廢材，易撞擊爐門和爐門頂部，建議在爐門和爐門頂部使用加有耐熱鋼纖維的高強度低水泥澆注料QT-FHA。QT-FHA是在低水泥澆注料基礎上加入含鎳鉻等合金元素的不銹鋼耐熱纖維及適當的防爆劑、特殊外加劑配制而成的耐火材料，其特點是高強度、韌性好、耐撞擊、耐熱震、抗剝落、耐侵蝕、抗滲透等。在1200℃以下環境使用性能表現。實驗表明至1000℃時其強度比未加鋼纖維的普通高鋁澆注料提高30——60%。

②爐頂方面須選擇體積穩定性好，高溫結構強度較高的澆注料即可，考慮節能降耗，澆注料的體積密度應盡可能小。

③對整個窯爐應用輕質澆注料、輕質磚、輕質保溫膠泥、硅酸鋁纖維制品等輕質保溫材料進行充分的保溫，以降低能耗，滿足使用。

3、產品性能指標及使用部位（見附表）

熔鋁及保溫爐用耐火材料性能表

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