Alüminyum eritme işleminde, döner fırınlar, elektrolizörler ve eritme fırınları gibi ekipmanlar, yüksek sıcaklıklar, kimyasal saldırı ve mekanik etki gibi faktörlere dayanacak özel refrakter malzemeler gerektirir. Örneğin döner fırınlarda,yüksek alümina tuğlalarVemagnezya krom tuğlalarıana refrakter malzeme olarak kullanılırken, elektrolizörlerde silisyum nitrür bağlı silisyum karbür tuğlalar gibi iyi antioksidan özelliklere sahip malzemelerin seçilmesi gerekir. Ergitme fırınları için sıvı alüminyum ve magnezyum buharının neden olduğu erozyona karşı direnç, aşınmaya karşı direnç ve termal şoka karşı direnç gibi özelliklerin dikkate alınması gerekir. Bu nedenle refrakter malzeme seçiminde bu faktörlerin dikkate alınması gerekir.
Küresel demir dışı metal üretiminde, yıllık alüminyum üretimi diğer demir dışı metallerin üretimini çok aşıyor. Alüminyum endüstrisinin yıllık refrakter malzeme tüketimi, bakır, kurşun ve çinko eritme işleminde tüketilen toplam refrakter malzeme miktarından çok daha fazladır. Metalik alüminyumun üretim yöntemi iki aşamalı bir sabitleme yöntemini benimser: ilk olarak alümina, ıslak yöntemle boksitten üretilir; ikincisi, metalik alüminyum, endüstriyel alüminanın hammadde olarak kullanıldığı erimiş tuz elektrolizi yoluyla üretilir. Üretim sürecinde kullanılan yüksek sıcaklık fırınları arasında döner fırınlar, erimiş tuz elektrolizörleri, alüminyum eritme fırınları vb. yer alır.
Endüstriyel alkali maddeler, döner fırında bulunan refrakter malzemeleri ciddi oranda korozyona uğratacaktır. Alüminyum eritme işlemi sırasında metalik alüminyum, düşük sıcaklıklarda bile güçlü bir nüfuz etme kabiliyetine sahiptir. Tuğlalara nüfuz ettiğinde SiO2 ile reaksiyona girerek Si elementinin azalmasına neden olur, refrakter malzemenin yapısını bozar, fırın astarının bozulmuş bir katman oluşturmasına, gevşemesine, soyulmasına ve hasar görmesine neden olur. Reaksiyon denklemi şu şekildedir: 3SiO2 + 4A1 -2A12O3 + 3SiO2.
Bu nedenle SiO2 içeren refrakter malzemeler, alüminyum metal eritme ekipmanı için fırın yapı malzemesi olarak kullanılamaz. Genel olarak konuşursak, alüminyum endüstriyel fırınlarda kullanılan yüksek alüminalı tuğlaların yanı sıra genellikle karbonlu ürünler de kullanılır.
Şu anda ülkemizde alümina üretiminde esas olarak iki yöntem kullanıyoruz: sinterleme yöntemi ve kombine yöntem. Bunun temel nedeni hammadde tedarikidir. Boksitin işlenmesi genellikle kurutmayı, yumuşatmayı, alüminyum hidroksitin kavrulmasını vb. içerir ve çoğu fabrika bu işlemleri gerçekleştirmek için döner fırınlar kullanır.
Döner fırın, alümina klinkerinin kalsine edilmesinde kullanılan bir fırındır. Alümina üretiminde önce boksit, soda külü ve kireç orantılı olarak hazırlanarak döner fırına konulur. 1200~1300 derecelik yüksek sıcaklıkta pişirildikten sonra fırından çıkarılır ve daha sonra alüminyum hidroksit ve ana likör yapmak için uygun şekilde işlenir; Alümina döner fırına konularak 1200 derece yüksek sıcaklıkta kalsine edilir. Döner fırında kalsinasyon işlemi şu şekildedir: Yüksek sıcaklıktaki alev ve malzemeler fırın içinde ters yönlerde hareket eder. Fırının sonundan %40 su içeren soda kireç boksit hammadde bulamacı veya %12 ~ %18 su içeren alüminyum hidroksit eklenir. Düşük sıcaklıkta kurutma, dehidrasyon, ısıtma ve yüksek sıcaklıkta kalsinasyondan sonra fırın kafasından boşaltılır ve yüksek sıcaklıktaki gaz fırın kafasından fırına akar. Fırın kuyruğu akışı. Bu nedenle fırın bir ön ısıtma bölgesine ve bir yüksek sıcaklıkta kalsinasyon bölgesine bölünmüştür. Isıtma ve kalsinasyon işlemi sırasında çamurun fırın astarına yapışmasını önlemek ve ısı transfer sürecini arttırmak için, dönüş sırasında sürekli olarak malzemeye çarpan refrakter tuğlalar ile astar tuğlaları arasına da zincirler yerleştirilerek fırının servis ömrü etkilenmektedir. fırın astarı. .
Alümina üretiminde kullanılan döner fırınlar, refrakter malzemelerle kaplanmış kaynaklı çelik levha silindirlerden yapılmıştır. Bu tür refrakter malzemeler zorlu bir çalışma ortamındadır ve çalışma koşulları çok ağırdır. Aşağıdaki özelliklere sahip olması gerekir: alkali erozyona karşı güçlü direnç; 1200~1300 derecelik yüksek sıcaklıklarda uzun süre hasarsız çalışabilme; dinamik yüklerin etkisine dayanabilme; yükün aşınmasına direnebilecek; Yüksek sıcaklıkta hava akışıyla yıkama. Döner fırınlarda kullanılan refrakter malzemeler çoğunlukla yüksek alümina tuğlalar ve magnezya krom tuğlalardır; düşük sıcaklıklı kurutma fırınlarında ise astar olarak kil tuğlalar kullanılır.
