알루미늄 용해로는 알루미늄 산업의 핵심 제련 장비입니다. 작업 라이닝은-고온의 용융 알루미늄, 슬래그 및 가스 환경과 직접 접촉하므로 내화 재료의 성능에 대한 요구 사항이 매우 엄격합니다. 내화 재료는 노 수명, 에너지 효율성 및 생산 안전을 보장하기 위해 우수한 내식성, 비{3}}습윤성, 열충격 안정성 및 기계적 강도를 갖추어야 합니다. 이 검토에서는 라이닝 작업에 사용되는 내화 벽돌과 고성능-사이의 차이점에 중점을 둡니다.낮은 시멘트 내화물 캐스터블.
알루미늄 용해반향로의 작업라이너에 사용되는 내화벽돌의 적용 및 특성
내화 벽돌은 전통적인 사전 성형 내화 재료로, 주로 고순도 원자재(예: 알루미나, 규산염, 탄화규소)를 사용하여 고압-압력 성형 및 고온{3}}소결을 거쳐 만들어집니다. 알루미늄 용해로에서 일반적으로 사용되는 유형에는 고-알루미나 벽돌(Al2O₃ 함량 70~90%), 실리카 벽돌(SiO2 우세) 및 규산염 벽돌이 포함됩니다. 이 벽돌은 용광로 벽, 용광로 바닥 및 용광로 상단에 적합합니다.
장점:
1: 높은 기계적 강도 및 체적 안정성: 고온(일반적인 용융 알루미늄 온도 700-900도)에서 구조적 무결성을 유지하고 기계적 충격과 열 응력에 저항합니다. 예를 들어, 고알루미나 벽돌은 50-100 MPa의 압축 강도를 달성할 수 있으며 이는 용융 알루미늄 흐름이 적용되는 영역에 적합합니다.
2: 강한 내식성: 실리카 벽돌은 용융 알루미늄 및 알칼리 슬래그에 대한 우수한 저항성을 제공하여 알루미늄 침투 및 부식을 줄입니다. 문헌에 따르면, 실리카 벽돌을 사용하는 알루미늄 용광로는 유지 관리 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
3: 적당한 열 전도성: 용광로 내에서 균일한 열 분포에 기여하여 에너지 활용을 최적화합니다.
단점:
1:복잡한 설치:벽돌-단위-벽돌 공사가 필요하며 접합 부분이 취약해지기 쉬우며 알루미늄 누출 및 부식 가속화로 이어집니다. 열충격에 대한 민감도가 높고, 특히 용광로 온도 변동이 큰 환경에서 균열이 발생하기 쉽습니다.
2: 제한된 유연성: 벽돌 공식은 고정되어 있으며 -특정 슬래그 구성(예: 고-나트륨 또는 고{5}}칼슘 슬래그)에 맞게 현장에서 조정할 수 없습니다.
국제 시장에서는 대형 용광로의 비접촉 영역에 내화 벽돌이-일반적으로 사용되지만 작업 라이닝은 효율성 향상을 위해 점차 교체되고 있습니다.
알루미늄 용해 반사로 작업 라이닝에 사용되는 저{0}}시멘트 캐스터블의 적용 및 특성
저시멘트 내화성 캐스터블(LCC)은 고성능-모놀리식 내화물일반적으로 시멘트 함량이 3% 미만이고 주로 고순도 골재(예: 강옥 또는 알루미노규산염), 미세-분말 및 첨가제로 구성됩니다. 이음매 없는 라이닝을 만들기 위해 현장 주조를 통해 형성됩니다.- 알루미늄 용해 반사로에서 LCC는 일반적으로 용융 풀의 작업층에 사용되며 75% 고-알루미나, 저-시멘트 캐스터블을 포함한 일반적인 조성으로 사용됩니다.
장점:
1: 우수한 열 충격 저항 및 낮은 다공성: 낮은 시멘트 함량은 수화 생성물을 감소시켜 기공률을 15% 이하로 제어하여 불투수성을 향상시킵니다. 보고에 따르면 LCC는 기존 캐스터블보다 열충격 저항성이 30~50% 더 높아 온도 변화가 빠른 환경에 적합합니다.
2:비-습윤 및 내식성: 비-습윤제(예: BaSO₄ 또는 AlF₃)를 첨가하여 용융 알루미늄 및 슬래그에 의한 침식을 효과적으로 방지할 수 있습니다. 문헌에서는 비습윤 첨가제가 알루미늄 접착력을 크게 감소시키고 용광로 라이닝 수명을 12~24개월로 연장할 수 있다고 강조합니다.
매우 효율적인 구조: 강력한 유동성과 자체{0}}유동성을 통해 펌핑 및 캐스팅이 가능하며 모놀리식 라이닝을 형성하고 조인트 누출을 줄입니다. 낮은 열전도율(약 1~2W/m·K)로 에너지 절약에 기여합니다.
3: 높은 유연성: 올바른 사용자 피드백을 통해 제련 시나리오(예: 2차 알루미늄 제련의 고-불순물 슬래그) 또는 슬래그 구성(예: 고-실리카 슬래그)을 기반으로 LCC 공식을 맞춤 설정할 수 있습니다. 예를 들어 미크론 분말 비율을 조정하거나 호환성을 개선하기 위해 슬래그 방지제를 추가합니다.-
단점:
초기 강도 발현은 건조 및 소결 공정에 따라 달라집니다. 부적절한 작동으로 인해 균열이 발생하거나 강도가 부족할 수 있습니다.
높은 비용: 원자재 및 첨가물 가격은 일반 벽돌보다 높지만 -장기 유지 관리 비용은 절감됩니다.
국제적으로 적용되는 유럽의 알루미늄 공장에서는 탄소 배출과 에너지 소비를 줄이기 위한 혁신을 결합하여 반사로 작업 라이닝에 LCC를 널리 사용합니다.
내화 벽돌과 저-시멘트 내화물(LCC)의 차이점 및 비교
알루미늄 용해로의 작업 라이닝에서 내화 벽돌과 LCC의 핵심 차이점은 성형 방법, 성능 적응성 및 적용 시나리오에 있습니다. 다음 비교는 여러 차원에서 이루어졌습니다.
성형 및 건설:
내화 벽돌: 미리 형성된-블록으로 수동 설치가 필요하므로 시공 기간이 길고(며칠) 조인트가 발생하는 경향이 있습니다.
LCC: 현장 주조, 이음매 없는 일체형 구조, 빠른 구성(몇 시간), 복잡한 용광로 유형에 적합합니다.
성능 매개변수:
- 기계적 강도: 벽돌은 강도가 더 높지만(압축 강도 > 50MPa) LCC는 열 충격 후에도 강도를 더 잘 유지합니다.
- 내식성 및 비{1}}습윤성: LCC는 첨가제 최적화를 통해 우수하며 알루미늄 침투를 줄입니다. 벽돌은 기본 재료에 의존하므로 접합부에서 파손되기 쉽습니다.
- 열충격 안정성: LCC는 다공성이 낮고 미세{1}}분말 구조로 인해 더 나은 저항성을 제공하는 반면, 벽돌은 깨지기 쉽습니다.
- 열전도율 및 에너지 절약: LCC는 열전도율이 낮기 때문에 에너지를 크게 절약할 수 있습니다.
경제 및 수명:
- 초기 비용: 벽돌은 초기 비용이 낮지만 유지 관리가 자주 필요합니다. LCC는 초기 비용이 높지만 수명이 길고 전체 비용이 낮습니다(LCC는 20~30%의 에너지 절감 효과를 나타냄).
알루미늄 용해로 라이닝에서 저시멘트 내화 캐스터블은 내화 벽돌에 비해 전반적인 성능, 특히 내열충격성, 내식성 및 시공 효율성 측면에서 우수한 성능을 나타냅니다. 사용자 관찰은 정확합니다. LCC의 유연성은 제련 시나리오(예: 온도 구배) 및 슬래그 구성(예: 알칼리 금속 함량)을 기반으로 제형 최적화를 허용하여 더 큰 적응성을 달성합니다. 그러나 선택에는 용해로 크기, 예산 및 운영 조건을 고려해야 합니다. 소형 용광로 또는 비용에 민감한-경우에는 내화 벽돌이 여전히 장점을 갖고 있습니다. 알루미늄 산업 기업은 효율성 향상을 위해 LCC의 우선순위를 정하고 실험실 테스트를 통해 특정 제제를 검증하는 것이 좋습니다. 앞으로 LCC는 나노-첨가제의 개발로 전 세계 알루미늄 제련 산업을 장악하게 될 것입니다.
