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电熔砖的工艺原理

发布时间:2019-03-07浏览次数:

  电熔砖就是将氧化铝矾土等原料在电炉中熔融后冷却固化的产物,其有工艺简单、流程短、产品成本低等优点。因电熔刚玉品种的不同,熔炬过程中可加入不同的还原剂。接近刚玉熔点(2100℃)时的氧化铝熔体的结构与刚玉砖类似,这种熔体冷却时结晶成为刚玉砖。刚玉砖熔化时,熔体的摩尔体积增大23.5%,熔化热为109.2KJ/mol,随着熔体温度的升高,其密度降低。

 

电熔砖的工艺原理

 

  通常说的“熔融氧化铝”一般是指电熔白刚玉。它是以工业氧化名或煅烧氧化铝为原料,在电弧炉内高温数字化而成,其Al2O3含量一般大于98.5%,呈白色,晶体巨大,多孔,显气孔率6%——10——,主晶相为a- Al2O3,晶体为长条形和菱形,是制作高档耐火材料的重要原料,也广泛应用于磨料行业。

  虽然工业氧化铝的Al2O3含量为98.5%以上,但还有少量的Na2O、SiO2和微量的Fe2O3。电熔过程虽然对制取白刚玉有一定净化提纯作用,但不能将这些杂质完全排除。其中,Na2O与Al2O3在熔融状态下生成β­ Al2O3的熔点低、密度小,因此,熔块冷却结晶时偏析于熔块的上中部。虽然通过碎选可以剔除,但仍然会有少量残存在刚玉熔体中,严重影响刚玉的耐火性能,因此,对工业氧化铝中Na2O的含量必须严格控制。

  为了消除或减弱Na2O的危害性,加入石英砂或者氟化铝。前者使β­ Al2O3成为霞石,后者促进Na2O挥发。

 

电熔砖的工艺原理

 

  致密电熔刚玉是以工业氧化铝为原料,加入外加剂后在电弧炉中熔融而成。其外观呈灰色、灰黑色或灰白色,Al2O3不小于98%,显气孔率较电熔白刚玉低,一般不大于4%,体积密度不小于3.8g/cm³。致密电熔刚玉砖是一种新型的耐火材料,耐酸、耐碱、高温下体积稳定,具有颗料致密、气孔率低等特点。

  由于操作和精炼时间不合适,在工业氧化铝熔炼时则可能使Al2O3过还原,生成碳化物。碳化物是刚玉砖熔块中的有害杂质,遇水或在潮湿的边个气中存放会发生水解反应放出甲烷(CH4),而使刚玉颗粒粉化;与酸作用又会发生酸解。所以,用含有碳化物的刚玉原料制成的浇注料或捣打料在烧烤时就会开裂。

  电熔亚白刚玉又称矾土基电熔刚玉砖或高铝刚玉砖。它是在还原气氛和控制条件下,由轻烧的特级或一级铝矾土松体料在电弧炉内熔融时加入还原剂、沉降剂以及脱碳剂,脱除SiO2、Fe2O3和TiO2等杂质,熔炼后得到的一种刚玉材料。其理化指标与致密电熔刚玉砖相当,颜色也相近,Al2O3含量一般在98.0%以上,显气孔率小于4%;刚玉结晶一般为粒状,尺寸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;是仅次于电熔白刚玉砖和电熔致密刚玉砖的新型耐火材料。

 

电熔砖的工艺原理

 

  电熔刚玉砖的生产在近十多年来增加了近一倍,除了石油化工、化肥等工业对刚玉砖的需求增大外,钢铁工业连铸用长水口、中间包整体塞棒和浸入式水品口等也转向使用Al2O3-C质耐火材料,其中的氧化铝质原料大都采用电熔刚玉,不定形耐火材料也用大量的电熔刚玉做骨料和粉料。

  电熔刚玉砖是作为一种耐火材料,具有很高的耐火度,耐腐蚀性,抗渣性,抗冲刷性和高温强度,广泛应用于各种冶金设备和高温炉子,各种涂抹料,捣打料也均以电熔刚玉作为原料加入,以提高其性能。熔铸刚玉制品的生产,尤其是熔铸刚玉砖生产应用更为广泛。但熔铸刚玉砖的和产工艺:熔炼—制品浇铸—冷却退火—机械加工,这其中的各个工艺过程都会对产中质量造成很大的影响,直接会影响高温热工设备的使用寿命。因此,电熔刚玉以及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迈进。

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