Beim Aluminiumschmelzen erfordern Geräte wie Drehrohröfen, Elektrolyseure und Schmelzöfen spezielle feuerfeste Materialien, um Faktoren wie hohen Temperaturen, chemischen Angriffen und mechanischen Stößen standzuhalten. Beispielsweise in Drehrohröfen,Ziegel mit hohem AluminiumoxidgehaltUndMagnesia-Chrom-Steinewerden als hauptsächliche feuerfeste Materialien verwendet, während in Elektrolyseuren Materialien mit guten antioxidativen Eigenschaften, wie z. B. Siliziumnitrid-gebundene Siliziumkarbidsteine, ausgewählt werden müssen. Bei Schmelzöfen müssen Eigenschaften wie die Erosionsbeständigkeit durch flüssigen Aluminium- und Magnesiumdampf, die Verschleißfestigkeit und die Temperaturschockbeständigkeit berücksichtigt werden. Daher müssen diese Faktoren bei der Auswahl feuerfester Materialien berücksichtigt werden.
In der weltweiten Nichteisenmetallproduktion übersteigt die jährliche Produktion von Aluminium die anderer Nichteisenmetalle bei weitem. Der jährliche Verbrauch an feuerfesten Materialien in der Aluminiumindustrie ist viel größer als die Gesamtmenge an feuerfesten Materialien, die bei der Kupfer-, Blei- und Zinkschmelze verbraucht werden. Bei der Herstellung von metallischem Aluminium handelt es sich um ein zweistufiges Fixierungsverfahren: Zunächst wird Aluminiumoxid im Nassverfahren aus Bauxit hergestellt. Zweitens wird metallisches Aluminium durch Elektrolyse von geschmolzenem Salz unter Verwendung von industriellem Aluminiumoxid als Rohmaterial hergestellt. Zu den im Produktionsprozess verwendeten Hochtemperaturöfen gehören Drehrohröfen, Salzschmelze-Elektrolyseure, Aluminiumschmelzöfen usw.
Industrielle alkalische Substanzen können die feuerfesten Materialien im Drehrohrofen stark angreifen. Während des Aluminiumschmelzprozesses weist metallisches Aluminium auch bei niedrigeren Temperaturen ein starkes Eindringvermögen auf. Sobald es in die Ziegel eindringt, reagiert es mit SiO2, wodurch das Si-Element reduziert wird, die Struktur des feuerfesten Materials zerstört wird und die Ofenauskleidung eine beschädigte Schicht bildet, sich löst, abblättert und beschädigt wird. Die Reaktionsgleichung lautet: 3SiO2 + 4A1 -2A12O3 + 3SiO2.
Daher können feuerfeste Materialien, die SiO2 enthalten, nicht als Ofenbaumaterialien für Aluminiummetallschmelzanlagen verwendet werden. Im Allgemeinen werden in Aluminium-Industrieöfen neben Ziegeln mit hohem Aluminiumoxidgehalt auch kohlenstoffhaltige Produkte verwendet.
Derzeit verwenden wir bei der Herstellung von Aluminiumoxid in unserem Land hauptsächlich zwei Methoden: das Sinterverfahren und das kombinierte Verfahren. Dies ist vor allem auf die Rohstoffversorgung zurückzuführen. Die Verarbeitung von Bauxit umfasst normalerweise das Trocknen und Mürben, Rösten von Aluminiumhydroxid usw., und die meisten Fabriken verwenden Drehrohröfen, um diese Prozesse durchzuführen.
Drehrohrofen ist ein Ofen, der zum Kalzinieren von Aluminiumoxidklinker verwendet wird. Bei der Herstellung von Tonerde werden zunächst Bauxit, Soda und Kalk anteilig aufbereitet und in einen Drehrohrofen gegeben. Nachdem sie bei einer hohen Temperatur von 1200–1300 Grad gebrannt wurden, werden sie aus dem Ofen freigegeben und dann entsprechend verarbeitet, um Aluminiumhydroxid und Mutterlauge herzustellen; Aluminiumoxid wird in einen Drehrohrofen gegeben und bei einer hohen Temperatur von 1200 Grad kalziniert. Der Kalzinierungsprozess im Drehrohrofen läuft wie folgt ab: Die Hochtemperaturflamme und die Materialien bewegen sich im Ofen in entgegengesetzte Richtungen. Am Ende des Ofens wird Natronkalk-Bauxit-Rohstoffschlamm mit 40 % Wasser oder Aluminiumhydroxid mit 12 % bis 18 % Wasser zugegeben. Nach dem Trocknen bei niedriger Temperatur, der Entwässerung, dem Erhitzen und der Kalzinierung bei hoher Temperatur wird es aus dem Ofenkopf ausgetragen und das Hochtemperaturgas strömt vom Ofenkopf zum Ofen. Ofenrücklauf. Daher ist der Ofen in eine Vorwärmzone und eine Hochtemperatur-Kalzinierungszone unterteilt. Um ein Anhaften der Schlämme an der Ofenauskleidung während des Aufheiz- und Kalzinierungsprozesses zu vermeiden und den Wärmeübertragungsprozess zu verbessern, werden zwischen den feuerfesten Steinen außerdem Ketten angebracht, die während der Rotation kontinuierlich auf die Materialien und Auskleidungssteine treffen und so deren Lebensdauer beeinträchtigen die Ofenauskleidung. .
Die bei der Herstellung von Aluminiumoxid verwendeten Drehöfen bestehen aus geschweißten Stahlblechzylindern, die mit feuerfesten Materialien bedeckt sind. Diese Art von feuerfestem Material befindet sich in einer rauen Arbeitsumgebung und die Arbeitsbedingungen sind sehr hart. Es muss die folgenden Eigenschaften aufweisen: starke Beständigkeit gegen Alkalierosion; kann bei hohen Temperaturen von 1200 bis 1300 Grad lange Zeit ohne Schaden arbeiten; in der Lage, den Auswirkungen dynamischer Belastungen standzuhalten; in der Lage, der Erosion der Ladung zu widerstehen; Waschen mit Hochtemperatur-Luftstrom. Die in Drehöfen verwendeten feuerfesten Materialien sind hauptsächlich Ziegel mit hohem Aluminiumoxidgehalt und Magnesia-Chrom-Steine, während Niedertemperatur-Trockenöfen Tonziegel als Auskleidung verwenden.
