アルミニウムの精錬では、ロータリー キルン、電解槽、精錬炉などの設備に、高温、化学的攻撃、機械的衝撃などの要因に耐える特定の耐火材料が必要です。 例えばロータリーキルンでは、高アルミナレンガそしてマグネシアクロムレンガは主な耐火物材料として使用されますが、電解槽では、窒化ケイ素結合炭化ケイ素レンガなど、優れた抗酸化特性を備えた材料を選択する必要があります。 溶解炉では、液体アルミニウムやマグネシウムの蒸気による侵食性、耐摩耗性、熱衝撃性などの特性を考慮する必要があります。 したがって、耐火物材料を選択する際には、これらの要因を考慮する必要があります。
世界の非鉄金属生産において、アルミニウムの年間生産量は他の非鉄金属の生産量をはるかに上回っています。 アルミニウム産業による耐火物材料の年間消費量は、銅、鉛、亜鉛の精錬によって消費される耐火物材料の総量よりもはるかに多くなります。 金属アルミニウムの製造方法は、まず湿式法によりボーキサイトからアルミナを製造し、次に湿式法によりアルミナを製造する。 第二に、金属アルミニウムは、工業用アルミナを原料として溶融塩電解によって製造されます。 製造工程で使用される高温炉には、ロータリーキルン、溶融塩電解装置、アルミ溶解炉などがあります。
工業用アルカリ物質はロータリーキルン内の耐火物を著しく腐食させます。 アルミニウムの精錬プロセス中、金属アルミニウムは低温でも強い浸透能力を持っています。 レンガ内部に浸透すると、SiO2と反応してSi元素が還元され、耐火物の組織が破壊され、炉内壁に変質層が生じ、緩み、剥離、損傷が生じます。 反応式は 3SiO2 + 4A1 -2A12O3 + 3SiO2 です。
したがって、SiO2を含む耐火物はアルミニウム金属精錬設備の炉構成材料として使用することができません。 一般的にアルミ工業炉で使用されるレンガには、ハイアルミナレンガの他に炭素質製品が使用されることが多いです。
現在、我が国でアルミナを製造する場合、主に焼結法と複合法という2つの方法が用いられています。 これは主に原材料の供給によるものです。 ボーキサイトの加工には通常、乾燥と軟化、水酸化アルミニウムの焙焼などが含まれ、ほとんどの工場ではロータリーキルンを使用してこれらのプロセスを実行します。
ロータリーキルンは、アルミナクリンカーを焼成するために使用されるキルンです。 アルミナの製造では、まずボーキサイト、ソーダ灰、石灰を適切な割合で準備し、ロータリーキルンに入れます。 1200～1300度の高温で焼成した後、炉から出して適切に処理して水酸化アルミニウムと母液を作ります。 アルミナをロータリーキルンに入れ、1200度の高温で焼成します。 ロータリーキルンでの焼成プロセスは次のとおりです。高温の炎と材料が炉内で逆方向に移動します。 水分40％を含むソーダライムボーキサイト原料スラリーまたは水分12％～18％を含む水酸化アルミニウムをキルンの端から添加します。 低温乾燥、脱水、加熱、高温焼成を経てキルンヘッドから排出され、キルンヘッドからキルンへ高温ガスが流れます。 キルンテールフロー。 そのため、窯は予熱ゾーンと高温焼成ゾーンに分かれています。 加熱および焼成プロセス中にスラリーがキルンライニングに付着するのを防ぎ、熱伝達プロセスを強化するために、耐火レンガの間にもチェーンが設置されており、回転中に材料とライニングレンガが継続的に衝突し、耐火レンガの耐用年数に影響を与えます。窯の内張り。 。
アルミナの製造に使用されるロータリー キルンは、耐火物で覆われた鋼板シリンダーを溶接して作られています。 この種の耐火物は過酷な作業環境にあり、作業条件は非常に過酷です。 アルカリ侵食に対する強い耐性。 1200〜1300度の高温で損傷することなく長時間作業できます。 動的荷重の衝撃に耐えることができます。 電荷の侵食に耐えることができます。 高温風による洗浄。 ロータリーキルンで使用される耐火物材料は主にハイアルミナレンガとマグネシアクロムレンガであり、低温乾燥キルンでは内張りとして粘土レンガが使用されます。
