由于鋁熔體在熔煉、澆鑄過程易產(chǎn)生夾雜物,作為爐襯材料的耐火材料,一方面要考慮其使用壽命:另一方面還需考慮耐火材料對鋁液的污染。鋁熔煉爐的工作溫度一般在700℃~900℃,但鋁合金中的鎂、硅與鋅等活性很高,很容易與耐火材料中的一些組分相反應(yīng)而污染鋁合金,同時耐火襯里收到損壞,在大型熔鋁爐的熔煉過程中,由于不斷添加鋁錠及合金,加速了對襯里的沖擊及磨損,為了提高鋁合金的質(zhì)量,需要開發(fā)在使用過程中對鋁液污染盡可能低的防滲鋁澆注料來滿足煉鋁行業(yè)的要求。
防滲鋁主要原料有:高鋁均化料,粒度3~1mm,體積密度3.29g·cm-3 ,(AL2O3)=88.2% ,(Fe2O3)= 1.2% (K2O)=0.48% ,(Na2O)< 0.01%:棕剛玉,粒度≤ 1mm,體積密度3.41·cm-3,(AL2O3)=95.61% (Fe2O3)=0.14%:氧化鋁微粉,粒度≤0.045mm ,真密度4.14 g·cm3,(AL2O3)=99.21% ,(Na2O)= 0.38%:SiO微粉,粒度≤5μm,(SiO2)=97%:抗?jié)B透劑梨酸草鋇(BaSO4)=99%。
在熔鋁爐爐膛內(nèi),與鋁液直接接觸的部位為熔鋁爐熔池,其受鋁液侵蝕最為嚴(yán)重,因此熔池不額為耐火材料經(jīng)過了一些列的改進(jìn)和發(fā)展。傳統(tǒng)的熔鋁爐用耐火材料一般為高鋁質(zhì)或粘土質(zhì)耐火材料,質(zhì)量檔次較低,使用壽命較短,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),用磚砌熔鋁爐存在磚縫多,整體性能差和強(qiáng)度低的問題。另外,傳統(tǒng)磚砌熔鋁爐熔池磚與磚之間的齒合力差,磕碰就會使其中某塊磚松動脫落。為了克服這一缺陷就出現(xiàn)了防滲鋁澆注料、不沾鋁澆注料代替磚砌池內(nèi),澆注料作為熔池內(nèi)襯由于無磚縫、結(jié)構(gòu)整體性好,因而整體強(qiáng)度高,相對于磚砌爐體,使用壽命較長。因而用于熔鋁內(nèi)襯的耐火磚有逐步被澆注料所取代的趨勢。
熔池部位傳統(tǒng)上使用的澆注料經(jīng)過了粘土質(zhì)澆注料、熔融石英澆注料、礬土澆注料、礬土剛玉澆注料的發(fā)展。但目前,熔鋁爐熔池部位所用澆注料大多為優(yōu)質(zhì)高鋁礬土—剛玉質(zhì)耐火原料,抗鋁液侵蝕性能得到明顯改善,但是這種新技術(shù)研發(fā)的 不沾鋁澆注料 或 防滲鋁澆注料還需在技術(shù)攻關(guān)上進(jìn)一步努力。