整體澆注耐火材料在熔鋁爐上的應(yīng)用整體澆注冶金爐技術(shù)是用耐火澆注料在現(xiàn)場一次澆注成型爐體耐火材料的一種冶金爐砌筑方法。這種技術(shù)在國內(nèi)外鋼鐵行業(yè)已被廣泛應(yīng)用，許多鋼鐵行業(yè)的冶金爐都是整體或局部一次澆注成型的，國外資料上也有熔鋁爐爐體用耐火澆注料整體澆注的報(bào)道。據(jù)資料介紹，這種技術(shù)的特點(diǎn)在于其結(jié)構(gòu)整體性好，無磚縫，整體強(qiáng)度高，因而爐體壽命較長。由于有這些優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)有色冶金行業(yè)也開始結(jié)合自己特點(diǎn)，在一些爐體上試用這種技術(shù)。

　　A廠為國內(nèi)較大的鋁熔鑄廠，現(xiàn)有16臺(tái)熔鋁圓爐，4臺(tái)20噸圓爐，4臺(tái)50噸圓爐，并配有相應(yīng)的靜置爐。圓爐工作溫度最高達(dá)1200℃，靜置爐最高工作溫度達(dá)1000℃。圓爐采用爐頂揭蓋加料，小爐為三個(gè)爐門人工扒渣，大爐為兩個(gè)爐門機(jī)械扒渣作業(yè)。原料為鋁錠、廢料鑄棒、廢料型材和鑄軋鋁卷。每個(gè)靜置爐也有兩個(gè)爐門供扒渣和精煉操作。以往爐體都是用耐火磚砌成的，一些部位極容易損壞，從而影響了爐體壽命和生產(chǎn)效率。比如圓爐爐頂圈部位，由于采用將爐蓋揭開從爐頂加料的方法，在加料過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)料斗和料本身磕碰圓爐頂周圈的情況。由于爐頂周圈是用粘土磚砌成的，磚與磚之間粘結(jié)力差，磕碰就會(huì)使其中某塊磚松動(dòng)脫落，其它磚因無擠靠力，一磕碰就會(huì)更快地松動(dòng)脫落，所以一般一兩個(gè)多月后爐頂圈就會(huì)出現(xiàn)一段一段的磚脫落現(xiàn)象，至使圓爐要經(jīng)常停下來修補(bǔ)爐頂周圈，嚴(yán)重影響了爐子的壽命和使用效率。又如爐門部位，以往用磚砌，操作時(shí)用金屬耙于從鋁液中扒渣，反復(fù)操作過程中會(huì)扒松某一塊磚，這樣其它的磚也會(huì)松動(dòng)脫落，進(jìn)而在爐門處出現(xiàn)缺口，如不及時(shí)修復(fù)，鋁水極易從此處跑出。類似會(huì)經(jīng)常出問題并需經(jīng)常修補(bǔ)的地方還有圓爐門拱、框、靜置爐門扒渣坡、導(dǎo)爐虹吸箱等部位。另外磚砌爐盞也存在嚴(yán)重的易損問題。爐蓋呈圓拱形，是用耐火拱角磚和三種契形磚一圈一圈砌成，爐蓋在操作過程中需反復(fù)開揭，一年中要經(jīng)歷幾千次急冷急熱過程。爐蓋的損壞是個(gè)別拱角磚先剝落掉塊，接著是一周圈磚都剝落往下掉。磚砌爐整平均壽命最多兩年。

　　由于A廠幾臺(tái)熔鋁爐都存在上述現(xiàn)象,嚴(yán)重影響公司生產(chǎn)任務(wù)的完成,所以該廠與我公司合作,結(jié)合鋁熔鑄生產(chǎn)具體工藝，對(duì)熔鋁爐進(jìn)行用耐火澆注料局部澆注爐體，以提高爐體整體使用壽命的技術(shù)改造。

　　全部工作分三個(gè)階段。第一階段是小范圍試驗(yàn)，觀察效果。首先用PCHyMOR1700超高強(qiáng)低水泥澆注料澆注兩臺(tái)20噸圓爐爐頂周圈，即在圓爐上頂周圈打制一個(gè)整體圈梁。圈粱內(nèi)徑為4500mm，高度為400mm，厚度為300mm。澆注體經(jīng)過烘烤之后投入使用。經(jīng)過一年的使用，1000多個(gè)熔次，化鋁11000多噸，爐頂周圈整體結(jié)構(gòu)基本完好，無大段松動(dòng)脫落現(xiàn)象。

　　由第一階段使用情況來看，爐體頂圈部位的使用壽命較以往砌磚的有較大提高，達(dá)到了預(yù)想效果。

　　在第一階段工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了第二階段的擴(kuò)大試驗(yàn)。除繼續(xù)使用PCHyMOR1700超高強(qiáng)低水泥澆注料打制圓爐頂圈外，在二臺(tái)圓爐的爐門扒渣斜坡、虹吸箱及各爐門等多處用這種澆注料的特制型PCAL-TUFF1700澆注成型。經(jīng)過一年的使用，各扒渣斜坡除表面磨損高度下降35mm外，其整體結(jié)構(gòu)完整，爐門拱、爐門、虹吸箱幾處基本完好。這期間，鑄棒生產(chǎn)9500噸，鑄軋板生產(chǎn)5000多噸，從制品的成份及組織結(jié)構(gòu)觀察，沒有發(fā)現(xiàn)異常?？梢哉J(rèn)為這種耐火材料對(duì)鋁液沒有污染。

　　經(jīng)過第一、第二階段的實(shí)踐，我們?cè)谌繝t子上全面推廣了采用PCHyMOR1700和PCAL-TUFF1700澆注料澆注爐體有關(guān)部位，還用澆注料整體澆注了一個(gè)圓爐爐蓋。該爐蓋在結(jié)構(gòu)上與磚砌爐蓋稍有不同，下層200mm厚用PCHyMOR1700高強(qiáng)度澆注料，上層為150mm厚輕質(zhì)澆注料，并增加了兩周鋼結(jié)構(gòu)吊掛起預(yù)埋在澆注料中的吊掛磚，從而增強(qiáng)了爐蓋的整體強(qiáng)度。

　　到目前為止，A廠的20噸圓爐除爐底部分砌磚外，爐墻、扒渣坡、爐門框、爐門、燒嘴磚等全部改為耐火澆注料整體澆注。4臺(tái)國外設(shè)計(jì)的10噸新建磚砌+可塑料大圓爐爐門及爐門拱在損壞后也已全部更換為澆注料整體澆注。所有爐蓋及包括大爐蓋及小爐蓋也都改成了澆注料整體澆注。整體澆注爐蓋使用壽命平均3-5年。

　　磚砌熔鋁爐因存在磚縫多，整體性差，強(qiáng)度低問題，使用過程中因無數(shù)次開合爐蓋急冷急熱和操作碰撞，至使?fàn)t子一些部位極易損壞。在鋁熔煉爐關(guān)健部位用PCHyMOR1700超高強(qiáng)低水泥澆注料將爐體局部一次澆注成型，在熔池部位使用PCAL-TUFF1700，使這些關(guān)鍵部位強(qiáng)度得到提高，從而大幅度提高了爐體的整體使用壽命，且不影響鋁合金產(chǎn)品質(zhì)量，提高了使用效率。