Aliuminio lydymo krosnys yra pagrindinė aliuminio pramonės lydymo įranga. Jų darbiniai pamušalai tiesiogiai liečiasi su aukštos temperatūros išlydytu aliuminiu, šlaku ir dujine aplinka, todėl ugniai atsparių medžiagų veikimui keliami itin griežti reikalavimai. Ugniai atsparios medžiagos turi turėti puikų atsparumą korozijai, ne-drėkimo savybes, stabilumą šiluminiam smūgiui ir mechaninį stiprumą, kad būtų užtikrintas krosnies eksploatavimo laikas, energijos vartojimo efektyvumas ir gamybos saugumas. Šioje apžvalgoje pagrindinis dėmesys skiriamas ugniai atsparių plytų, naudojamų pamušalams apdoroti, skirtumams ir didelio našumo{5}}mažai cemento ugniai atsparūs liejiniai.
Ugniai atsparių plytų taikymas ir charakteristikos aliuminio lydymosi reverberacinių krosnių darbiniuose įdėkluose
Ugniai atsparios plytos yra tradicinės iš anksto suformuotos ugniai atsparios Aliuminio lydymo krosnyse dažniausiai naudojamos plytos su dideliu -aliuminio oksido kiekiu (Al₂O3 kiekis 70–90 %), silicio plytos (dominuoja SiO₂) ir silikatinės plytos. Šios plytos tinka krosnies sienoms, krosnių dugnui ir krosnies viršūnėms.
Privalumai:
1: Didelis mechaninis stiprumas ir tūrinis stabilumas: išlaiko konstrukcijos vientisumą aukštoje temperatūroje (tipinė išlydyto aliuminio temperatūra 700-900 laipsnių), atsparus mechaniniams smūgiams ir šiluminiam įtempimui. Pavyzdžiui, didelio aliuminio oksido plytų gniuždymo stipris gali siekti 50–100 MPa, tinka vietoms, kuriose veikia išlydyto aliuminio srautas.
2: Stiprus atsparumas korozijai: Silicio plytos pasižymi dideliu atsparumu išlydytam aliuminiui ir šarminiam šlakui, sumažindamos aliuminio prasiskverbimą ir koroziją. Remiantis literatūra, aliuminio krosnys, kuriose naudojamos silicio plytos, gali žymiai sumažinti priežiūros išlaidas.
3: Vidutinis šilumos laidumas: prisideda prie vienodo šilumos paskirstymo krosnyje, optimizuodamas energijos panaudojimą.
Trūkumai:
1: Sudėtingas montavimas: reikalinga plytų-pa-plyta konstrukcija, o jungtys gali tapti silpnomis vietomis, dėl kurių gali nutekėti aliuminis ir spartėja korozija. Didelis jautrumas šiluminiam šokui, linkęs įtrūkti, ypač aplinkoje, kurioje yra dideli krosnies temperatūros svyravimai.
2: Ribotas lankstumas: plytų formulė yra fiksuota ir negali būti pritaikyta-svetainėje, kad ji atitiktų konkrečią šlako sudėtį (pvz., daug -natrio ar daug{5}}kalcio šlakų).
Tarptautinėse rinkose ugniai atsparios plytos dažniausiai naudojamos didelių krosnių ne{0}}kontaktinėse vietose, tačiau siekiant padidinti efektyvumą darbiniai įdėklai palaipsniui keičiami.
Mažo{0}}cemento liejinių taikymas ir charakteristikos aliuminio lydančioje aidėjimo krosnyje
Mažo cemento ugniai atsparūs liejiniai (LCC) pasižymi dideliu{0}}našumumonolitinės ugniai atsparios medžiagoskurių cemento kiekis paprastai yra mažesnis nei 3 %, daugiausia sudarytas iš didelio-grynumo užpildų (tokių kaip korundas arba aliuminio silikatas), mikro-miltelių ir priedų. Jie formuojami liejant-svetainėje, kad būtų sukurtas vientisas pamušalas. Aliuminio lydymosi aidėjimo krosnyse LCC dažniausiai naudojami išlydyto baseino darbiniame sluoksnyje, o tipiškos formulės apima 75 % didelio -aliuminio oksido ir mažai{8}}cemento liejinius.
Privalumai:
1: Puikus atsparumas šiluminiam smūgiui ir mažas poringumas: mažas cemento kiekis sumažina hidratacijos produktus, todėl poringumas gali būti kontroliuojamas žemiau 15%, pagerinant nepralaidumą. Remiantis ataskaitomis, LCC pasižymi 30–50% didesniu atsparumu šiluminiam smūgiui nei tradiciniai liejiniai, todėl jie tinka aplinkoje, kurioje greitai keičiasi temperatūra.
2: Ne-atsparumas drėgmei ir korozijai: gali būti pridėta ne-drėkinančių medžiagų (tokių kaip BaSO₄ arba AlF₃), kad būtų veiksmingai atsispirta išlydyto aliuminio ir šlako sukeliamai erozijai. Literatūroje pabrėžiama, kad ne-drėkinantys priedai gali žymiai sumažinti aliuminio sukibimą ir pailginti krosnies pamušalo tarnavimo laiką iki 12–24 mėnesių.
Labai efektyvi konstrukcija: didelis sklandumas ir savaiminis{0}}takumas leidžia siurbti ir lieti, suformuoti monolitinį pamušalą ir sumažinti jungties nuotėkį. Mažas šilumos laidumas (apie 1-2 W/m·K) prisideda prie energijos taupymo.
3: Didelis lankstumas: atsižvelgiant į teisingus naudotojų atsiliepimus, LCC sudėtis gali būti pritaikyta pagal lydymo scenarijus (pvz., didelio -priemaišų šlako antrinio aliuminio lydymo metu) arba šlako sudėtį (pvz., didelį -silicio dioksido šlaką), pvz., koreguojant mikronų miltelių santykį arba pridedant anti--šlakų suderinamumą.
Trūkumai:
Pradinis stiprumo išsivystymas priklauso nuo džiovinimo ir sukepinimo proceso: Netinkamas veikimas gali sukelti įtrūkimus arba nepakankamą stiprumą.
Didesnės išlaidos: žaliavų ir priedų kainos yra didesnės nei įprastų plytų, tačiau ilgalaikės priežiūros išlaidos{0}}mažėja.
Tarptautinėse srityse Europos aliuminio gamyklos plačiai naudoja LCC reverberaciniams krosnių darbiniams įdėklams, derindamos naujoves siekiant sumažinti anglies dvideginio išmetimą ir energijos suvartojimą.
Ugniai atsparių plytų ir mažo{0}}cemento ugniai atsparių plytų (LCC) skirtumai ir palyginimai
Pagrindiniai ugniai atsparių plytų ir LCC skirtumai aliuminio lydymosi krosnių darbiniame pamušalu yra jų liejimo metodai, našumo pritaikomumas ir taikymo scenarijai. Šie palyginimai atlikti iš kelių matmenų:
Liejimas ir konstrukcija:
Ugniai atsparios plytos: iš anksto{0}}suformuoti blokai, kuriuos reikia montuoti rankiniu būdu, todėl statybos laikotarpis yra ilgas (kelias dienas) ir gali susidaryti siūlės.
LCC: liejama vietoje, vientisa monolitinė konstrukcija, greita konstrukcija (kelias valandas), tinka sudėtingų tipų krosnims.
Našumo parametrai:
- Mechaninis stiprumas: plytų stiprumas didesnis (gniuždymo stipris > 50 MPa), tačiau LCC geriau išlaiko stiprumą po terminio šoko.
- Atsparumas korozijai ir ne-drėkimo savybės: LCC yra pranašesnės dėl priedų optimizavimo ir sumažina aliuminio prasiskverbimą; plytos remiasi pagrindine medžiaga ir yra linkusios sugesti jungtyse.
- Stabilumas šiluminiam smūgiui: LCC pasižymi didesniu atsparumu dėl mažo poringumo ir mikro-miltelių struktūros, o plytos labiau linkusios įtrūkti.
- Šilumos laidumas ir energijos taupymas: LCC turi mažesnį šilumos laidumą, todėl sutaupoma daug energijos.
Ekonomiškumas ir gyvenimo trukmė:
- Pradinės išlaidos: plytų pradinės išlaidos mažesnės, tačiau jas reikia dažnai prižiūrėti; LCC turi didesnes pradines sąnaudas, bet ilgesnį tarnavimo laiką ir mažesnes bendrąsias sąnaudas (LCC sutaupo 20–30 %).
Aliuminio lydymosi krosnių pamušaluose mažai cemento ugniai atsparūs liejiniai, palyginti su ugniai atspariomis plytomis, pasižymi geresnėmis bendromis savybėmis, ypač atsparumu šiluminiam smūgiui, atsparumui korozijai ir konstrukcijos efektyvumui. Naudotojų pastebėjimai yra tikslūs: LCC lankstumas leidžia optimizuoti formulę, remiantis lydymo scenarijais (pvz., temperatūros gradientais) ir šlako sudėtimi (pvz., šarminių metalų kiekiu), todėl pasiekiamas didesnis pritaikymas. Tačiau pasirenkant reikia atsižvelgti į krosnies dydį, biudžetą ir eksploatavimo sąlygas; ugniai atsparios plytos vis dar turi pranašumų mažose krosnyse arba jautriuose{6}}scenarijose. Aliuminio pramonės įmonėms patariama teikti pirmenybę LCC, kad būtų padidintas efektyvumas, ir patvirtinti konkrečias formules atliekant laboratorinius tyrimus. Ateityje, plėtojant nano-priedus, LCC dominuos pasaulinėje aliuminio lydymo pramonėje.
