專利名稱：一種鋁液包的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋁熔煉、加工行業(yè)用鋁液包，具體涉及一種鋁液包的內(nèi) 襯結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在鋁熔煉、加工行業(yè)中鋁液包是一種重要的熱工設(shè)備，它的主要作用是 承裝和運(yùn)輸鋁液，有的鋁液包還承擔(dān)鋁液成分調(diào)整的功能。其內(nèi)襯通常是采 用普通耐火粘土磚砌筑，這一結(jié)構(gòu)的主要不足在于1、普通耐火粘土磚尺寸 較小(鋁液測磚端面尺寸為114mmX65mm)，砌筑后內(nèi)襯留下大量的砌筑磚 縫，由于鋁液具有極強(qiáng)的滲透力，因此大量的磚縫為鋁液的滲透提供了通道； 2、現(xiàn)有的粘土磚外形尺寸公差較大，砌筑時(shí)局部過大的磚縫是難以避免的， 因此經(jīng)常會有鋁液滲透到粘土磚背后的現(xiàn)象發(fā)生，造成鋁液損失，并導(dǎo)致鋁 液包鋼殼受凝固鋁擠壓變形，嚴(yán)重時(shí)還可能引起安全事故；3、普通粘土磚中 的雜質(zhì)含量較高，易受鋁液侵蝕導(dǎo)致剝落損壞，因此粘土磚內(nèi)襯使用壽命較 低；4、粘土磚的導(dǎo)熱系數(shù)較大，鋁液在承裝過程中熱量損失較大，易發(fā)生冷 包導(dǎo)致需重新加熱。但由于粘土磚價(jià)格便宜，同時(shí)用后拆包容易，因此目前 還在廣泛使用。在生產(chǎn)實(shí)踐中也有采用現(xiàn)場澆注的整體鋁液包內(nèi)襯，這種內(nèi)襯整體性好， 強(qiáng)度高，使用壽命長，但施工較為復(fù)雜，施工過程對鋁液包壽命影響較大； 施工后需經(jīng)過嚴(yán)格的烘烤方可投入使用，否則將嚴(yán)重影響使用壽命；同時(shí)由 于澆注料內(nèi)襯強(qiáng)度高導(dǎo)致在鋁液包使用后拆包非常困難。基于此澆注的整體 內(nèi)襯目前的使用面非常小。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在不足之處而提供的一種 結(jié)構(gòu)更為科學(xué)合理，不僅可以減少鋁液滲透，而且還方便施工和拆包的新型 鋁液包的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)還可以提高鋁液包的熱效率，延 長鋁液包的使用壽命。本實(shí)用新型的目的可通過下述技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的鋁液包的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)包括覆著在鋁液包鋼殼內(nèi)壁上的爐襯 層，所述爐襯層包括直接與鋁液包鋼殼內(nèi)壁相結(jié)合的由耐火陶瓷纖維材料構(gòu)成的內(nèi)夾層、砌筑在內(nèi)夾層上的由體積密度在1.2 1.5g/cm3范圍的粘土質(zhì)保 溫耐火澆注料層和重質(zhì)耐火澆注料層構(gòu)成的復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊；其中 構(gòu)成復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊的重質(zhì)耐火澆注料層端面為直接與鋁液相接觸的 工作層，粘土質(zhì)保溫耐火澆注料層端面為直接與內(nèi)夾層相接觸的保溫層。本實(shí)用新型中所述的粘土質(zhì)耐火澆注料層的厚度為重質(zhì)耐火澆注料層厚 度的二分之一；所述復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊的長、寬、高分別為200mm 400 mm、 100mm 300mm、 100mm 350mm，即其體積為現(xiàn)有技術(shù)中普通標(biāo)準(zhǔn) 耐火粘土磚的2 15倍。本實(shí)用新型所述復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊可在工廠預(yù)制完成，經(jīng)烘烤后， 即可作為砌塊直接使用。所述的重質(zhì)澆注料為高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)或剛玉質(zhì)耐 火澆注料中的一種；所用保溫耐火澆注料為體積密度在1.2 1.5g/cm3范圍的 粘土質(zhì)保溫耐火澆注料。從工作襯耐火材料與鋁液熔體可能發(fā)生的反應(yīng)來分析，耐火材料中的 Al203幾乎不與熔體發(fā)生反應(yīng)，而材料中的Si02、 Fe203等其它成分卻可以被 鋁還原(2A1+Fe203 — 2Fe+Al203， 4Al+3Si02 — 3Si+2Al203)，使襯體材料 發(fā)生侵蝕剝落，同時(shí)還向鋁液中增加Si、 Fe等雜質(zhì)成分。因此在選擇復(fù)合型 預(yù)制耐火澆注塊直接與鋁液相接觸的工作層側(cè)材料成分的時(shí)候，其中的A1203 含量應(yīng)盡可能高，所以本實(shí)用新型所使用的重質(zhì)耐火澆注料材質(zhì)為高鋁質(zhì)、 莫來石質(zhì)或剛玉質(zhì)中的一種。這樣可以滿足內(nèi)襯抗鋁液侵蝕的要求，保證了 內(nèi)襯材料的使用壽命。保溫耐火澆注料則采用體積密度在1.2 1.5g/ci^范圍 的粘土質(zhì)保溫耐火澆注料，這樣選擇的目的是既可以保證保溫效果，又使材 料具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度以滿足施工的需要。復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊的復(fù)合施工可采用通用耐火澆注料的施工工藝進(jìn) 行。施工后的預(yù)制塊在工廠內(nèi)按一定的溫度制度完成烘烤，推薦的烘烤最高 溫度為60(TC。這樣預(yù)制塊到現(xiàn)場后，可以直接進(jìn)行施工，施工后不必進(jìn)行嚴(yán) 格烘烤可直接投入使用，方便鋁液包的快速施工和周轉(zhuǎn)。在鋁液包使用周期結(jié)束時(shí)，拆除工作可像拆除普通粘土磚一樣，在磚環(huán) 中拆出1 2塊后，整環(huán)預(yù)制塊可以輕易的拆除掉，非常方便。在復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊和鋁液包鋼殼之間充填耐火陶瓷纖維既可以有效吸收預(yù)制塊在工作溫度下產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力，同時(shí)還可以提高鋁液包的保溫 效果。由于本實(shí)用新型采用了比普通粘土磚大2 15倍的尺寸(通常考慮現(xiàn)場施工時(shí)的方便程度，鋁液側(cè)端面尺寸推薦為230mmX150mm，也可以根據(jù)施 工人員的能力確定放大倍數(shù))，砌筑后，其內(nèi)襯砌體上的磚接縫大幅度減少， 從而有效減少了鋁液可能滲透的通道。預(yù)制塊制作時(shí)可以比較容易控制外形 尺寸的準(zhǔn)確，因此，現(xiàn)場砌筑施工時(shí)可以控制磚接縫均勻一致，不會出現(xiàn)局 部過大磚縫。另外采用大尺寸預(yù)制塊施工數(shù)量也大幅度減少，可以方便快速 施工。另外本實(shí)用新型還具有下述特點(diǎn)1、 可提高保溫效果。重質(zhì)澆注料本身就比普通粘土磚的導(dǎo)熱系數(shù)低，在 鋁液包工作溫度范圍(700 85(TC)內(nèi)，高鋁質(zhì)耐火澆注料的導(dǎo)熱系數(shù)比耐 火粘土磚的低0.2 0.5W/m K，加之復(fù)合使用保溫澆注料，從而加強(qiáng)鋁液包 內(nèi)襯的保溫效果，提高鋁液包的熱效率；2、 可減輕預(yù)制塊的重量。大尺寸的預(yù)制塊如全部采用重質(zhì)澆注料，則其 重量可能使現(xiàn)場施工出現(xiàn)困難，所以復(fù)合低體積密度的保溫澆注料可以減輕 重量。本實(shí)用新型的有益效果如下本內(nèi)襯結(jié)構(gòu)可以減少鋁液包工作內(nèi)襯的接縫數(shù)量，從而降低鋁液滲透的 風(fēng)險(xiǎn)；預(yù)制塊采用重質(zhì)耐火澆注料比普通耐火粘土磚具有更好的使用性能， 可以使鋁液包的使用壽命延長；復(fù)合型預(yù)制塊可以降低包內(nèi)襯的導(dǎo)熱系數(shù)， 加大鋁液包的保溫，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的；使用復(fù)合型預(yù)制塊砌筑施工 速度得以加快，同時(shí)在內(nèi)襯使用周期結(jié)束時(shí)拆卸也非常方便;.最后鋼殼與復(fù) 合預(yù)制塊之間充填耐火陶瓷纖維既可以加強(qiáng)鋁液包的保溫效果，又可以有效 緩沖內(nèi)襯受熱沖擊所產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力。


圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型中復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊的立體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型將以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)做進(jìn)一步描述 如圖1所示，本實(shí)用新型的鋁液包的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)包括覆著在鋁液包鋼殼內(nèi) 壁1上的爐襯層，所述爐襯層包括直接與鋁液包鋼殼內(nèi)壁1相結(jié)合的由耐火陶瓷纖維材料構(gòu)成的內(nèi)夾層2、砌筑在內(nèi)夾層上的由體積密度在1.2 1.5g/cm3 范圍的粘土質(zhì)保溫耐火澆注料層3和重質(zhì)耐火澆注料層4構(gòu)成的復(fù)合型預(yù)制 耐火澆注塊；其中構(gòu)成復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊的重質(zhì)耐火澆注料層4端面 為直接與鋁液5相接觸的工作層，粘土質(zhì)保溫耐火澆注料層3端面為直接與 內(nèi)夾層2相接觸的保溫層；所述粘土質(zhì)保溫耐火澆注料層的厚度為重質(zhì)耐火 澆注料層厚度的二分之一；所述復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊的長、寬、高分別為 300mm、 150mm、 230mm (參見圖2所示，圖中所注尺寸為方便施工的推薦 尺寸)。本實(shí)用新型具體施工方法如下首先在鋁液包鋼殼上鋪貼耐火陶瓷纖維氈， 一般厚度為20mm 40mm。然 后按耐火磚的常規(guī)施工方法砌筑復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊，先包底后包壁，砌 筑完成后直接預(yù)熱可投入使用。
權(quán)利要求1、一種鋁液包的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，它包括覆著在鋁液包鋼殼內(nèi)壁上的爐襯層，其特征在于所述爐襯層包括直接與鋁液包鋼殼內(nèi)壁相結(jié)合的由耐火陶瓷纖維材料構(gòu)成的內(nèi)夾層、砌筑在內(nèi)夾層上的由體積密度在1.2～1.5g/cm3范圍的粘土質(zhì)保溫耐火澆注料層和重質(zhì)耐火澆注料層構(gòu)成的復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊；其中構(gòu)成復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊的重質(zhì)耐火澆注料層端面為直接與鋁液相接觸的工作層，粘土質(zhì)保溫耐火澆注料層端面為直接與內(nèi)夾層相接觸的保溫層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁液包的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粘土質(zhì)耐火澆注料層的厚度為重質(zhì)耐火澆注料層厚度的二分之一。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋁液包的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，其特征在于所述復(fù)合型 預(yù)制耐火澆注塊的長、寬、高分別為200 mm~400 mm、 100mm 300 mm、 100 mm 350 mm。
專利摘要一種鋁液包的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，它包括覆著在鋁液包鋼殼內(nèi)壁上的爐襯層，其特征在于所述爐襯層包括直接與鋁液包鋼殼內(nèi)壁相結(jié)合的由耐火陶瓷纖維材料構(gòu)成的內(nèi)夾層、砌筑在內(nèi)夾層上的由體積密度在1.2～1.5g/cm³范圍的粘土質(zhì)保溫耐火澆注料層和重質(zhì)耐火澆注料層構(gòu)成的復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊；其中構(gòu)成復(fù)合型預(yù)制耐火澆注塊的重質(zhì)耐火澆注料層端面為直接與鋁液相接觸的工作層，粘土質(zhì)保溫耐火澆注料層端面為直接與內(nèi)夾層相接觸的保溫層。
文檔編號C22B21/00GK201330277SQ20092008806
公開日2009年10月21日 申請日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者謝朝暉, 趙凌云 申請人:鞏義市嘉豐耐火材料有限公司