Огнеупорные материалы
В современной металлургической промышленности алюминиевые заводы, являясь важнейшим звеном в рафинировании и переработке металлов, работают в чрезвычайно суровых условиях. Ковши (также известные как стальные или алюминиевые ковши), используемые при плавке, сохранении тепла и транспортировке, подвергаются многочисленным воздействиям высоких температур, сильного окисления, химической коррозии и механической эрозии. Поэтому выбор высокоэффективного огнеупорного материала для футеровки имеет решающее значение для обеспечения безопасности и эффективности производства. Литые в ковшах огнеупорные материалы появились именно в этом контексте и быстро стали незаменимым основным огнеупорным материалом в системах алюминиевых заводов.
Во время эксплуатации ковши алюминиевых заводов часто подвергаются резким колебаниям температуры от комнатной до более чем 700℃ или даже выше.
Во время перекачки расплавленного алюминия жидкий металл с высокой скоростью поступает в ковш, создавая сильное механическое эрозионное воздействие на футеровку.
Успешное применение литьевых смесей для ковшей неразрывно связано с точным проектированием их рецептуры.
В этих материалах обычно используется ?трехкомпонентная композитная система? — корунд в качестве основного заполнителя, в сочетании с микрокристаллами муллита в качестве промежуточного переходного слоя и дополненный активированным оксидом алюминия или золем диоксида кремния в качестве связующей фазы. Такая многослойная структурная конструкция обеспечивает оптимальную механическую поддержку и контроль теплопроводности в различных температурных диапазонах. Одновременно, за счет введения органических волокон (таких как полипропиленовые волокна) в качестве добавок, повышающих трещиностойкость, можно эффективно подавить усадку при сушке во время строительства; а при эксплуатации при высоких температурах эти волокна естественным образом разлагаются, не оставляя остатков и не влияя на плотность материала. Кроме того, в некоторых высококачественных моделях также используются небольшие количества оксидов редкоземельных элементов (таких как Y?O?) в качестве стабилизаторов, что дополнительно повышает долговечность материала в экстремальных условиях и обеспечивает высокую производительность даже в сложных условиях эксплуатации.
Помимо превосходных внутренних характеристик, глинобитные смеси также обладают значительными преимуществами в строительстве.
Типичные сценарии применения и примеры использования клиентами
На многих крупных предприятиях по производству электролитического алюминия по всей стране литьевые материалы из ковшей широко используются в ключевом оборудовании, таком как ковши для расплава алюминия, изоляционные ковши и рафинировочные ковши. Например, предприятие по производству электролитического алюминия мощностью 800 000 тонн в год во Внутренней Монголии в 2022 году полностью заменило свою первоначальную футеровку из высокоглиноземистого кирпича на новую систему литья в ковш. После двух лет эксплуатации и мониторинга средний срок службы огнеупорных материалов, используемых при литье в ковш, увеличился с 12 месяцев до более чем 24 месяцев, при этом не было зафиксировано ни одной утечки, вызванной повреждением футеровки. Другое предприятие по переработке алюминия в Восточном Китае обнаружило, что содержание железа в расплавленном алюминии снизилось примерно на 12% после использования этого материала, что указывает на положительную роль литьевых огнеупоров в очистке расплавленного алюминия. Эти реальные примеры наглядно демонстрируют, что огнеупорные материалы, используемые при литье в ковш, являются не только технологической инновацией в области огнеупорных материалов, но и важнейшим инструментом для повышения качества и эффективности алюминиевых заводов.