Na fundição de alumínio, equipamentos como fornos rotativos, eletrolisadores e fornos de fundição exigem materiais refratários específicos para resistir a fatores como altas temperaturas, ataque químico e impacto mecânico. Por exemplo, em fornos rotativos,tijolos de alta aluminaetijolos de cromo de magnésiasão usados como principais materiais refratários, enquanto em eletrolisadores é necessário selecionar materiais com boas propriedades antioxidantes, como tijolos de carboneto de silício ligados com nitreto de silício. Para fornos de fundição, é necessário considerar propriedades como resistência à erosão por alumínio líquido e vapor de magnésio, resistência ao desgaste e resistência ao choque térmico. Portanto, esses fatores devem ser levados em consideração na seleção de materiais refratários.
Na produção global de metais não ferrosos, a produção anual de alumínio excede em muito a de outros metais não ferrosos. O consumo anual de materiais refratários pela indústria do alumínio é muito maior do que a quantidade total de materiais refratários consumidos pela fundição de cobre, chumbo e zinco. O método de produção do alumínio metálico adota um método de fixação em duas etapas: primeiro, a alumina é produzida a partir da bauxita pelo método úmido; segundo, o alumínio metálico é produzido por eletrólise de sal fundido utilizando alumina industrial como matéria-prima. Os fornos de alta temperatura usados no processo de produção incluem fornos rotativos, eletrolisadores de sal fundido, fornos de fusão de alumínio, etc.
Substâncias alcalinas industriais corroerão seriamente os materiais refratários no forno rotativo. Durante o processo de fundição do alumínio, o alumínio metálico possui forte capacidade de penetração mesmo em temperaturas mais baixas. Ao penetrar nos tijolos, reagirá com o SiO2, causando a redução do elemento Si, destruindo a estrutura do material refratário, fazendo com que o revestimento do forno produza uma camada deteriorada, soltando-se, descascando e danificando-se. A equação da reação é: 3SiO2 + 4A1 -2A12O3 + 3SiO2.
Portanto, materiais refratários contendo SiO2 não podem ser usados como materiais de construção de fornos para equipamentos de fundição de alumínio. De modo geral, além dos tijolos com alto teor de alumina, os utilizados em fornos industriais de alumínio costumam utilizar produtos carbonáceos.
Atualmente, na produção de alumina em nosso país, utilizamos principalmente dois métodos: método de sinterização e método combinado. Isto se deve principalmente ao fornecimento de matérias-primas. O processamento da bauxita geralmente inclui secagem e amaciamento, torrefação de hidróxido de alumínio, etc., e a maioria das fábricas utiliza fornos rotativos para realizar esses processos.
O forno rotativo é um forno usado para calcinar o clínquer de alumina. Na produção de alumina, a bauxita, o carbonato de sódio e a cal são primeiro preparados em proporção e colocados em forno rotativo. Depois de serem queimados em alta temperatura de 1200 ~ 1300 graus, eles são liberados do forno e então processados adequadamente para produzir hidróxido de alumínio e licor-mãe; A alumina é colocada em um forno rotativo e calcinada a alta temperatura de 1200 graus. O processo de calcinação no forno rotativo é o seguinte: a chama de alta temperatura e os materiais movem-se em direções inversas no forno. A pasta de matéria-prima de bauxita de cal sodada contendo 40% de água ou hidróxido de alumínio contendo 12% ~ 18% de água é adicionada a partir do final do forno. Após secagem em baixa temperatura, desidratação, aquecimento e calcinação em alta temperatura, ele é descarregado da cabeça do forno e o gás de alta temperatura flui da cabeça do forno para o forno. Fluxo da cauda do forno. Portanto, o forno é dividido em uma zona de pré-aquecimento e uma zona de calcinação de alta temperatura. Para evitar que a lama grude no revestimento do forno durante o processo de aquecimento e calcinação e potencializar o processo de transferência de calor, também são instaladas correntes entre os tijolos refratários, que atingem continuamente os materiais e os tijolos de revestimento durante a rotação, afetando a vida útil do o revestimento do forno. .
Os fornos rotativos utilizados na produção de alumina são constituídos por cilindros de chapa de aço soldada revestidos com materiais refratários. Este tipo de material refratário está em um ambiente de trabalho rigoroso e as condições de trabalho são muito adversas. Precisa ter as seguintes características: forte resistência à erosão alcalina; capaz de trabalhar em altas temperaturas de 1200 ~ 1300 graus por um longo tempo sem danos; capaz de suportar o impacto de cargas dinâmicas; capaz de resistir à erosão da carga; Lavagem por fluxo de ar de alta temperatura. Os materiais refratários usados em fornos rotativos são principalmente tijolos de alta alumina e tijolos de cromo-magnésia, enquanto os fornos de secagem de baixa temperatura usam tijolos de argila como revestimento.
