În topirea aluminiului, echipamente precum cuptoarele rotative, electrolizoarele și cuptoarele de topire necesită materiale refractare specifice pentru a rezista la factori precum temperaturile ridicate, atacul chimic și impactul mecanic. De exemplu, în cuptoarele rotative,cărămizi înalte de aluminășicărămizi de crom magneziesunt utilizate ca principale materiale refractare, în timp ce în electrolizoare trebuie selectate materiale cu proprietăți antioxidante bune, cum ar fi cărămizile din carbură de siliciu legate cu nitrură de siliciu. Pentru cuptoarele de topire, este necesar să se ia în considerare proprietăți precum rezistența la eroziune prin vapori de aluminiu și magneziu lichid, rezistența la uzură și rezistența la șoc termic. Prin urmare, acești factori trebuie luați în considerare la alegerea materialelor refractare.
În producția globală de metale neferoase, producția anuală de aluminiu o depășește cu mult pe cea a altor metale neferoase. Consumul anual de materiale refractare de către industria aluminiului este mult mai mare decât cantitatea totală de materiale refractare consumate de topirea cuprului, plumbului și zincului. Metoda de producție a aluminiului metalic adoptă o metodă de fixare în două etape: în primul rând, alumina este produsă din bauxită prin metoda umedă; în al doilea rând, aluminiul metalic este produs prin electroliza sării topite folosind alumina industrială ca materie primă. Cuptoarele cu temperatură înaltă utilizate în procesul de producție includ cuptoarele rotative, electrolizoarele cu sare topită, cuptoarele de topire a aluminiului etc.
Substanțele alcaline industriale vor coroda grav materialele refractare din cuptorul rotativ. În timpul procesului de topire a aluminiului, aluminiul metalic are o capacitate puternică de penetrare chiar și la temperaturi mai scăzute. Odată ce pătrunde în cărămizi, va reacționa cu SiO2, determinând reducerea elementului Si, distrugând structura materialului refractar, determinând căptușeala cuptorului să producă un strat deteriorat, devenind slăbit, decojit și deteriorat. Ecuația reacției este: 3SiO2 + 4A1 -2A12O{3 + 3SiO2.
Prin urmare, materialele refractare care conțin SiO2 nu pot fi utilizate ca materiale de construcție a cuptorului pentru echipamentele de topire a metalului aluminiu. În general, pe lângă cărămizile cu conținut ridicat de alumină, utilizat în cuptoarele industriale din aluminiu utilizează de obicei produse carbonice.
În prezent, când producem alumină în țara noastră, folosim în principal două metode: metoda de sinterizare și metoda combinată. Acest lucru se datorează în principal aprovizionării cu materii prime. Prelucrarea bauxitei include, de obicei, uscarea și fragezirea, prăjirea hidroxidului de aluminiu etc., iar majoritatea fabricilor folosesc cuptoare rotative pentru a efectua aceste procese.
Cuptorul rotativ este un cuptor utilizat pentru calcinarea clincherului de alumină. În producția de alumină, bauxita, sodă și var sunt mai întâi preparate proporțional și introduse într-un cuptor rotativ. După ce au fost arse la o temperatură ridicată de 1200 ~ 1300 de grade, acestea sunt eliberate din cuptor și apoi procesate în mod corespunzător pentru a face hidroxid de aluminiu și lichid-mamă; Alumina este pusă într-un cuptor rotativ și calcinată la o temperatură ridicată de 1200 de grade. Procesul de calcinare în cuptorul rotativ este următorul: flacăra la temperatură înaltă și materialele se deplasează în direcții inverse în cuptor. De la capătul cuptorului se adaugă nămol de materie primă de bauxită de var sodic care conține 40% apă sau hidroxid de aluminiu care conține 12% ~ 18% apă. După uscare la temperatură scăzută, deshidratare, încălzire și calcinare la temperatură înaltă, este evacuat din capul cuptorului, iar gazul la temperatură înaltă curge din capul cuptorului în cuptor. Fluxul de coadă a cuptorului. Prin urmare, cuptorul este împărțit într-o zonă de preîncălzire și o zonă de calcinare la temperatură înaltă. Pentru a evita lipirea nămolului de căptușeala cuptorului în timpul procesului de încălzire și calcinare și pentru a îmbunătăți procesul de transfer de căldură, sunt instalate și lanțuri între cărămizile refractare, care lovesc continuu materialele și cărămizile de căptușeală în timpul rotației, afectând durata de viață a căptușeala cuptorului. .
Cuptoarele rotative utilizate la producerea aluminei sunt realizate din cilindri din tablă de oțel sudate acoperiți cu materiale refractare. Acest tip de material refractar se află într-un mediu de lucru dur, iar condițiile de lucru sunt foarte dure. Trebuie să aibă următoarele caracteristici: rezistență puternică la eroziunea alcalină; capabil să lucreze la temperaturi ridicate de 1200 ~ 1300 de grade pentru o lungă perioadă de timp fără deteriorare; capabil să reziste la impactul sarcinilor dinamice; capabil să reziste la erodarea sarcinii; Spălare prin flux de aer la temperatură ridicată. Materialele refractare utilizate în cuptoarele rotative sunt în principal cărămizi cu conținut ridicat de alumină și cărămizi de crom magneziu, în timp ce cuptoarele de uscare la temperatură joasă folosesc cărămizi de lut ca căptușeli.
