专利名称：一种铝液包的内衬结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铝熔炼、加工行业用铝液包，具体涉及一种铝液包的内 衬结构。
背景技术：
在铝熔炼、加工行业中铝液包是一种重要的热工设备，它的主要作用是 承装和运输铝液，有的铝液包还承担铝液成分调整的功能。其内衬通常是采 用普通耐火粘土砖砌筑，这一结构的主要不足在于1、普通耐火粘土砖尺寸 较小(铝液测砖端面尺寸为114mmX65mm)，砌筑后内衬留下大量的砌筑砖 缝，由于铝液具有极强的渗透力，因此大量的砖缝为铝液的渗透提供了通道； 2、现有的粘土砖外形尺寸公差较大，砌筑时局部过大的砖缝是难以避免的， 因此经常会有铝液渗透到粘土砖背后的现象发生，造成铝液损失，并导致铝 液包钢壳受凝固铝挤压变形，严重时还可能引起安全事故；3、普通粘土砖中 的杂质含量较高，易受铝液侵蚀导致剥落损坏，因此粘土砖内衬使用寿命较 低；4、粘土砖的导热系数较大，铝液在承装过程中热量损失较大，易发生冷 包导致需重新加热。但由于粘土砖价格便宜，同时用后拆包容易，因此目前 还在广泛使用。在生产实践中也有采用现场浇注的整体铝液包内衬，这种内衬整体性好， 强度高，使用寿命长，但施工较为复杂，施工过程对铝液包寿命影响较大； 施工后需经过严格的烘烤方可投入使用，否则将严重影响使用寿命；同时由 于浇注料内衬强度高导致在铝液包使用后拆包非常困难。基于此浇注的整体 内衬目前的使用面非常小。发明内容本实用新型的目的正是针对上述现有技术所存在不足之处而提供的一种 结构更为科学合理，不仅可以减少铝液渗透，而且还方便施工和拆包的新型 铝液包的内衬结构。本实用新型的内衬结构还可以提高铝液包的热效率，延 长铝液包的使用寿命。本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现本实用新型的铝液包的内衬结构包括覆着在铝液包钢壳内壁上的炉衬 层，所述炉衬层包括直接与铝液包钢壳内壁相结合的由耐火陶瓷纤维材料构成的内夹层、砌筑在内夹层上的由体积密度在1.2 1.5g/cm3范围的粘土质保 温耐火浇注料层和重质耐火浇注料层构成的复合型预制耐火浇注块；其中 构成复合型预制耐火浇注块的重质耐火浇注料层端面为直接与铝液相接触的 工作层，粘土质保温耐火浇注料层端面为直接与内夹层相接触的保温层。本实用新型中所述的粘土质耐火浇注料层的厚度为重质耐火浇注料层厚 度的二分之一；所述复合型预制耐火浇注块的长、宽、高分别为200mm 400 mm、 100mm 300mm、 100mm 350mm，即其体积为现有技术中普通标准 耐火粘土砖的2 15倍。本实用新型所述复合型预制耐火浇注块可在工厂预制完成，经烘烤后， 即可作为砌块直接使用。所述的重质浇注料为高铝质、莫来石质或刚玉质耐 火浇注料中的一种；所用保温耐火浇注料为体积密度在1.2 1.5g/cm3范围的 粘土质保温耐火浇注料。从工作衬耐火材料与铝液熔体可能发生的反应来分析，耐火材料中的 Al203几乎不与熔体发生反应，而材料中的Si02、 Fe203等其它成分却可以被 铝还原(2A1+Fe203 — 2Fe+Al203， 4Al+3Si02 — 3Si+2Al203)，使衬体材料 发生侵蚀剥落，同时还向铝液中增加Si、 Fe等杂质成分。因此在选择复合型 预制耐火浇注块直接与铝液相接触的工作层侧材料成分的时候，其中的A1203 含量应尽可能高，所以本实用新型所使用的重质耐火浇注料材质为高铝质、 莫来石质或刚玉质中的一种。这样可以满足内衬抗铝液侵蚀的要求，保证了 内衬材料的使用寿命。保温耐火浇注料则采用体积密度在1.2 1.5g/ci^范围 的粘土质保温耐火浇注料，这样选择的目的是既可以保证保温效果，又使材 料具有相当的强度以满足施工的需要。复合型预制耐火浇注块的复合施工可采用通用耐火浇注料的施工工艺进 行。施工后的预制块在工厂内按一定的温度制度完成烘烤，推荐的烘烤最高 温度为60(TC。这样预制块到现场后，可以直接进行施工，施工后不必进行严 格烘烤可直接投入使用，方便铝液包的快速施工和周转。在铝液包使用周期结束时，拆除工作可像拆除普通粘土砖一样，在砖环 中拆出1 2块后，整环预制块可以轻易的拆除掉，非常方便。在复合型预制耐火浇注块和铝液包钢壳之间充填耐火陶瓷纤维既可以有效吸收预制块在工作温度下产生的膨胀应力，同时还可以提高铝液包的保温 效果。由于本实用新型采用了比普通粘土砖大2 15倍的尺寸(通常考虑现场施工时的方便程度，铝液侧端面尺寸推荐为230mmX150mm，也可以根据施 工人员的能力确定放大倍数)，砌筑后，其内衬砌体上的砖接缝大幅度减少， 从而有效减少了铝液可能渗透的通道。预制块制作时可以比较容易控制外形 尺寸的准确，因此，现场砌筑施工时可以控制砖接缝均匀一致，不会出现局 部过大砖缝。另外采用大尺寸预制块施工数量也大幅度减少，可以方便快速 施工。另外本实用新型还具有下述特点1、 可提高保温效果。重质浇注料本身就比普通粘土砖的导热系数低，在 铝液包工作温度范围(700 85(TC)内，高铝质耐火浇注料的导热系数比耐 火粘土砖的低0.2 0.5W/m K，加之复合使用保温浇注料，从而加强铝液包 内衬的保温效果，提高铝液包的热效率；2、 可减轻预制块的重量。大尺寸的预制块如全部采用重质浇注料，则其 重量可能使现场施工出现困难，所以复合低体积密度的保温浇注料可以减轻 重量。本实用新型的有益效果如下本内衬结构可以减少铝液包工作内衬的接缝数量，从而降低铝液渗透的 风险；预制块采用重质耐火浇注料比普通耐火粘土砖具有更好的使用性能， 可以使铝液包的使用寿命延长；复合型预制块可以降低包内衬的导热系数， 加大铝液包的保温，从而达到节约能源的目的；使用复合型预制块砌筑施工 速度得以加快，同时在内衬使用周期结束时拆卸也非常方便;.最后钢壳与复 合预制块之间充填耐火陶瓷纤维既可以加强铝液包的保温效果，又可以有效 缓冲内衬受热冲击所产生的膨胀应力。
图l为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型中复合型预制耐火浇注块的立体结构图。
具体实施方式
本实用新型将以下将结合实施例(附图)做进一步描述 如图1所示，本实用新型的铝液包的内衬结构包括覆着在铝液包钢壳内 壁1上的炉衬层，所述炉衬层包括直接与铝液包钢壳内壁1相结合的由耐火陶瓷纤维材料构成的内夹层2、砌筑在内夹层上的由体积密度在1.2 1.5g/cm3 范围的粘土质保温耐火浇注料层3和重质耐火浇注料层4构成的复合型预制 耐火浇注块；其中构成复合型预制耐火浇注块的重质耐火浇注料层4端面 为直接与铝液5相接触的工作层，粘土质保温耐火浇注料层3端面为直接与 内夹层2相接触的保温层；所述粘土质保温耐火浇注料层的厚度为重质耐火 浇注料层厚度的二分之一；所述复合型预制耐火浇注块的长、宽、高分别为 300mm、 150mm、 230mm (参见图2所示，图中所注尺寸为方便施工的推荐 尺寸)。本实用新型具体施工方法如下首先在铝液包钢壳上铺贴耐火陶瓷纤维毡， 一般厚度为20mm 40mm。然 后按耐火砖的常规施工方法砌筑复合型预制耐火浇注块，先包底后包壁，砌 筑完成后直接预热可投入使用。
权利要求1、一种铝液包的内衬结构，它包括覆着在铝液包钢壳内壁上的炉衬层，其特征在于所述炉衬层包括直接与铝液包钢壳内壁相结合的由耐火陶瓷纤维材料构成的内夹层、砌筑在内夹层上的由体积密度在1.2～1.5g/cm3范围的粘土质保温耐火浇注料层和重质耐火浇注料层构成的复合型预制耐火浇注块；其中构成复合型预制耐火浇注块的重质耐火浇注料层端面为直接与铝液相接触的工作层，粘土质保温耐火浇注料层端面为直接与内夹层相接触的保温层。
2、 根据权利要求1所述的铝液包的内衬结构，其特征在于所述粘土质耐火浇注料层的厚度为重质耐火浇注料层厚度的二分之一。
3、 根据权利要求l所述的铝液包的内衬结构，其特征在于所述复合型 预制耐火浇注块的长、宽、高分别为200 mm~400 mm、 100mm 300 mm、 100 mm 350 mm。
专利摘要一种铝液包的内衬结构，它包括覆着在铝液包钢壳内壁上的炉衬层，其特征在于所述炉衬层包括直接与铝液包钢壳内壁相结合的由耐火陶瓷纤维材料构成的内夹层、砌筑在内夹层上的由体积密度在1.2～1.5g/cm<sup>3</sup>范围的粘土质保温耐火浇注料层和重质耐火浇注料层构成的复合型预制耐火浇注块；其中构成复合型预制耐火浇注块的重质耐火浇注料层端面为直接与铝液相接触的工作层，粘土质保温耐火浇注料层端面为直接与内夹层相接触的保温层。
文档编号C22B21/00GK201330277SQ20092008806
公开日2009年10月21日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者谢朝晖, 赵凌云 申请人:巩义市嘉丰耐火材料有限公司