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熔解炉的冶炼工艺是什么？

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发布时间：

2022-02-01

【概要描述】

铝工业包括三个不同的生产区域，即粗加工、精炼和重熔。粗加工部分使用铝土矿生产金属铝。与粗加工部分一样，铝工业的精炼部分将铝精炼成具有特定成分的合金。其原材料通常是废铝。将废铝混合物冷态加入反射熔解炉，调整成分达到目标要求。重熔是指使用熔融铝生产板材、板材、铝线和铸件等产品的过程，但铝锭除外。

铝在有色金属中起着非常重要的作用，远远超过其他有色金属。铝工业耐火材料的消耗量也高于铜、铅和锌耐火材料的总消耗量。因此，铝工业用耐火材料的研究与开发是我国耐火材料研究与开发的重要内容之一。

1、铝冶炼工艺

铝工业包括三个不同的生产区域，即粗加工、精炼和重熔。粗加工部分使用铝土矿生产金属铝。与粗加工部分一样，铝工业的精炼部分将铝精炼成具有特定成分的合金。其原材料通常是废铝。将废铝混合物冷态加入反射熔解炉，调整成分达到目标要求。重熔是指使用熔融铝生产板材、板材、铝线和铸件等产品的过程，但铝锭除外。重熔厂通常是原油精炼厂和精炼厂的用户，也使用从自身生产过程中回收的废铝。

在铝冶炼过程中，耐火材料的使用在三个方面都存在问题，但影响耐火材料使用寿命的因素存在一定差异。

2、 熔解炉用耐火材料

常用的铝及铝合金熔解炉（简称熔解炉，下同）主要有反射炉、坩埚炉和感应炉。目前，我国铝加工行业使用的熔解炉主要是反射炉，具有容量大、热效率高、操作方便等优点。

随着铝熔解炉的不断大型化和强化熔炼的实施，对炉衬耐火材料提出了更严格的要求，迫切需要提高熔解炉耐火材料的性能。抑制材料损坏和铝液污染。

尽管熔解炉的工作温度仅为800~1000℃，远低于炼钢，但由于铝中含有非常活跃的金属铝和合金元素，它们不仅容易与耐火成分反应生成相应的氧化物，但金属铝和铝合金溶液也很容易渗入耐火结构中的孔隙，产生特殊的变质层，在温度变化的条件下发生结构剥落，导致耐火材料迅速损坏。

熔解炉耐火材料损坏原因如下：

（1）铝具有低熔点（约750℃）和低粘度（仅0.104pa•s），相当于20℃水的粘度（0.10pa•s）。这表明，熔融铝和熔融铝合金容易渗透到耐火结构的孔隙中，导致耐火结构的剥落并加速其破坏。

（2）金属铝和铝合金元素的高化学活性将导致耐火材料中SiO2、R2O、Fe2O3和TiO2的减少：

（3） -某些合金元素，特别是高蒸气压元素，如镁，容易渗入耐火材料的孔隙并发生反应：因体积增加导致耐火材料的孔隙度和破坏。

（4）炉衬表面结瘤和杂物沉积引起的耐火材料炉衬机械损伤应予以清除。

其中，熔解炉耐火材料的快速损坏主要是由于铝液和铝合金溶液的渗透导致耐火材料结构剥落所致。当熔融铝或熔融铝合金渗入耐火结构中的孔隙时，不仅会影响质量，还会导致炉衬的劣化，使渗透区域变得非常疏松，容易受到冲击流的腐蚀，这将导致耐火材料未渗透部分的进一步化学侵蚀。

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