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(chǎng)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(guó)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(guó)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(wú)磚縫，整體強(qiáng)度高，因而爐體壽命較長(zhǎng)。由于有這些優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)有色冶金行業(yè)也開(kāi)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(guó)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(mén)人工扒渣，大爐為兩個(gè)爐門(mén)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(mén)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(kāi)從爐頂加料的方法，在加料過(guò)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(wú)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(lái)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(mén)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(guò)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(mén)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(wèn)題并需經(jīng)常修補(bǔ)的地方還有圓爐門(mén)拱、框、靜置爐門(mén)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(wèn)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(guò)程中需反復(fù)開(kāi)揭，一年中要經(jīng)歷幾千次急冷急熱過(guò)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(guò)烘烤之后投入使用。經(jīng)過(guò)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(wú)大段松動(dòng)脫落現(xiàn)象。

　　由第一階段使用情況來(lái)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(mén)扒渣斜坡、虹吸箱及各爐門(mén)等多處用這種澆注料的特制型PCAL-TUFF1700澆注成型。經(jīng)過(guò)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(mén)拱、爐門(mén)、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(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。可以認(rèn)為這種耐火材料對(duì)鋁液沒(méi)有污染。

　　經(jīng)過(guò)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(mén)框、爐門(mén)、燒嘴磚等全部改為耐火澆注料整體澆注。4臺(tái)國(guó)外設(shè)計(jì)的10噸新建磚砌+可塑料大圓爐爐門(mén)及爐門(mén)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(wèn)題，使用過(guò)程中因無(wú)數(shù)次開(kāi)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。