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技術進展

金屬鋁粉在鎂碳磚中的作用

來源：中國粉體技術網更新時間：2014-09-15 15:02:13 瀏覽次數：

（中國粉體技術網/遠志）金屬鋁粉外觀顆粒狀、銀灰色，常溫下與空氣中的氧氣反應生成Al₂O₃，遇酸、堿、鹽、水、雨、雪、空氣溫度大等極易發生化學反應或被氧化。是一種化學性質活潑、易燃、易爆、易氧化的金屬粉體。
金屬鋁粉在生產中不同的工藝可生產出的粒度形狀有球形、雨滴形（非球形）、片狀形。球形鋁粉、雨滴形鋁粉統稱為顆粒狀鋁粉，其活性鋁含量大于98%，片狀鋁粉活性鋁含量大于85%。顆粒狀鋁粉松裝密度為1~1.3，片狀鋁粉松裝密度為0.16~0.6之間。由于顆粒狀鋁粉的比重與鎂砂的比重接近，粒度相近，在生產混煉中顆粒運動速度相同，混合均勻，不易出現偏析狀態。因此鎂碳磚中采用的鋁粉是雨滴形鋁粉或球形鋁粉。

鋁粉在鎂碳磚中的作用：
鋁粉添加在鎂碳磚中主要作用是抗氧化。在鎂碳磚中碳的存在是防止爐渣向磚內浸蝕，而碳本身具有易氧化的特性。當鎂碳磚中碳被氧化時，磚的抗浸蝕性大幅下降。將加快鎂碳磚的損毀，降低磚的使用壽命。為了防止碳的氧化，加入金屬鋁粉來保護磚中的碳。其反應機理如下：
1、當鎂碳磚加熱時，磚中的活性金屬鋁首先與碳發生化學反應，生成高熔點的碳化物，使碳重新凝聚，生成Al₄C₃和Al₂O₃。Al₄C₃包熔在MgO的表面，阻止了爐渣的滲透浸蝕。提高了磚的抗浸蝕性、抗渣性、抗剝落性。
2、鎂碳磚在高溫狀態下，活性金屬鋁氧化生成高熔物Al₂O₃，在金屬轉變成非金屬的過程是一個相變過程，氧化生成的Al₂O₃體積膨脹，密實了磚中的氣孔，增加了磚的體密度，形成了陶瓷結合體，從而提高了磚的高溫抗拆。

鋁粉的安全使用：
鎂碳磚在成形前需將各種原料進行混煉，并加入金屬鋁粉。由于金屬鋁粉易燃、易爆，在常溫常態下空氣中氧氣含量正常，粉塵密度在35~301克/米，遇明火發生爆炸。而鎂碳磚在混煉中，加入的鋁粉量所產生的粉塵密度在爆炸區間之內，而混煉機內空氣中的含氧量是足夠的，當遇到混煉機內高速運動的鎂砂相互碰撞產生的火花，此時將使混煉機內的鋁粉發生爆燃，造成事故。因此在混煉生產中保證生產安全應做好以下幾項工作：
（1）鋁粉的粒度不能太小，過細的鋁粉易懸浮在空氣中，所形成的粉塵易達到爆炸區間。同時細鋁粉與鎂砂摩擦碰撞，破壞了鋁顆粒表面氧化膜，加快了鋁粉的氧化速度，大大降低了鋁粉的活性，影響了鋁粉在鎂碳磚內的抗氧化作用。
（2）鋁粉在進入混煉機前應進行人工預混，將鋁粉與顆粒度相近的鎂砂按比例進行人工混合，使鋁粉與鎂砂相互符著在一起，在混煉時鋁粉不宜獨立形成粉塵。將鋁粉的粉塵密度控制在安全密度之內。同時能使鋁粉在混煉中不能出現偏折現象。
（3）混煉時應將預混后的鋁粉放入混煉機后再啟動機器，不能在機器運轉時向混煉機內倒入鋁粉，倒入鋁粉時的混煉機應處于停車狀態。
（4）混煉機在運行中所產生的靜電應及時的消除，如不消除易產生放電現象，引爆鋁粉。因此混煉機應設靜電接地裝置。

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