Podczas wytapiania aluminium urządzenia takie jak piece obrotowe, elektrolizery i piece do wytapiania wymagają specjalnych materiałów ogniotrwałych, aby wytrzymać takie czynniki, jak wysokie temperatury, atak chemiczny i uderzenia mechaniczne. Na przykład w piecach obrotowychcegły o wysokiej zawartości tlenku glinuIcegły magnezjowo-chromowesą stosowane jako główne materiały ogniotrwałe, natomiast w elektrolizerach należy wybierać materiały o dobrych właściwościach przeciwutleniających, takie jak cegły z węglika krzemu związane azotkiem krzemu. W przypadku pieców do wytapiania należy wziąć pod uwagę takie właściwości, jak odporność na erozję pod wpływem par ciekłego aluminium i magnezu, odporność na zużycie i odporność na szok termiczny. Dlatego też czynniki te należy wziąć pod uwagę przy wyborze materiałów ogniotrwałych.
W światowej produkcji metali nieżelaznych roczna produkcja aluminium znacznie przewyższa produkcję innych metali nieżelaznych. Roczne zużycie materiałów ogniotrwałych w przemyśle aluminiowym jest znacznie większe niż całkowita ilość materiałów ogniotrwałych zużywanych w procesie wytapiania miedzi, ołowiu i cynku. Metoda produkcji metalicznego aluminium opiera się na dwuetapowej metodzie utrwalania: po pierwsze, tlenek glinu wytwarza się z boksytu metodą mokrą; po drugie, metaliczne aluminium wytwarza się w procesie elektrolizy stopionej soli, wykorzystując przemysłowy tlenek glinu jako surowiec. Piece wysokotemperaturowe stosowane w procesie produkcyjnym obejmują piece obrotowe, elektrolizery stopionej soli, piece do topienia aluminium itp.
Przemysłowe substancje alkaliczne powodują poważną korozję materiałów ogniotrwałych w piecu obrotowym. Podczas procesu wytapiania aluminium metaliczne aluminium ma dużą zdolność penetracji nawet w niższych temperaturach. Gdy wniknie w cegły, zareaguje z SiO2, powodując redukcję pierwiastka Si, niszcząc strukturę materiału ogniotrwałego, powodując, że wykładzina pieca tworzy zniszczoną warstwę, która staje się luźna, łuszczy się i uszkadza. Równanie reakcji wygląda następująco: 3SiO2 + 4A1 -2A12O3 + 3SiO2.
Dlatego też materiałów ogniotrwałych zawierających SiO2 nie można stosować jako materiałów konstrukcyjnych pieców do urządzeń do wytopu aluminium i metalu. Ogólnie rzecz biorąc, oprócz cegieł o wysokiej zawartości tlenku glinu, w aluminiowych piecach przemysłowych zwykle wykorzystuje się produkty zawierające węgiel.
Obecnie przy produkcji tlenku glinu w naszym kraju stosujemy głównie dwie metody: metodę spiekania i metodę kombinowaną. Dzieje się tak głównie za sprawą dostaw surowców. Przetwarzanie boksytu zwykle obejmuje suszenie i zmiękczanie, prażenie wodorotlenku glinu itp., a większość fabryk do przeprowadzania tych procesów wykorzystuje piece obrotowe.
Piec obrotowy to piec używany do kalcynacji klinkieru tlenku glinu. Podczas produkcji tlenku glinu boksyt, soda kalcynowana i wapno są najpierw przygotowywane w odpowiednich proporcjach i umieszczane w piecu obrotowym. Po wypaleniu w wysokiej temperaturze 1200–1300 stopni są one uwalniane z pieca, a następnie odpowiednio przetwarzane w celu wytworzenia wodorotlenku glinu i ługu macierzystego; Tlenek glinu umieszcza się w piecu obrotowym i kalcynuje w wysokiej temperaturze 1200 stopni. Proces kalcynacji w piecu obrotowym przebiega następująco: płomień o wysokiej temperaturze i materiały poruszają się w piecu w odwrotnych kierunkach. Z końca pieca dodaje się zawiesinę surowca boksytu sodowo-wapniowego zawierającą 40% wody lub wodorotlenku glinu zawierającego 12% ~ 18% wody. Po suszeniu w niskiej temperaturze, odwodnieniu, ogrzewaniu i kalcynacji w wysokiej temperaturze jest on odprowadzany z głowicy pieca, a gaz o wysokiej temperaturze przepływa z głowicy pieca do pieca. Przepływ ogonowy pieca. Dlatego piec jest podzielony na strefę podgrzewania wstępnego i strefę kalcynacji w wysokiej temperaturze. Aby uniknąć przyklejania się szlamu do wykładziny pieca podczas procesu ogrzewania i kalcynacji oraz aby usprawnić proces wymiany ciepła, pomiędzy cegłami ogniotrwałymi umieszcza się również łańcuchy, które w sposób ciągły uderzają w materiały i cegły okładzinowe podczas obrotu, wpływając na żywotność wykładzina pieca. .
Piece obrotowe stosowane do produkcji tlenku glinu wykonane są ze spawanych cylindrów z blachy stalowej pokrytych materiałami ogniotrwałymi. Ten rodzaj materiału ogniotrwałego znajduje się w trudnym środowisku pracy, a warunki pracy są bardzo trudne. Musi mieć następujące cechy: dużą odporność na erozję alkaliczną; zdolny do pracy w wysokich temperaturach 1200 ~ 1300 stopni przez długi czas bez uszkodzeń; w stanie wytrzymać wpływ obciążeń dynamicznych; w stanie oprzeć się erozji ładunku; Mycie strumieniem powietrza o wysokiej temperaturze. Materiały ogniotrwałe stosowane w piecach obrotowych to głównie cegły o wysokiej zawartości tlenku glinu i cegły magnezytowo-chromowe, natomiast w piecach suszących niskotemperaturowych jako okładziny stosuje się cegły gliniane.
