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論金屬鋁粉在鎂碳磚中的作用及安全使用

  
評(píng)論: 更新日期:2018年09月23日

??? 一、鋁粉的化學(xué)性質(zhì):金屬鋁粉外觀顆粒狀、銀灰色,常溫下與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Al2O3,遇酸、堿、鹽、水、雨、雪、空氣溫度大等極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或被氧化。是一種化學(xué)性質(zhì)活潑、易燃、易爆、易氧化的金屬粉沫。
??? 二、鋁粉的粒度形狀:金屬鋁粉在生產(chǎn)中不同的工藝可生產(chǎn)出的粒度形狀有三種:
??? 1、球形
??? 2、雨滴形(非球形)
??? 3、片狀
??? 球形鋁粉、雨滴形鋁粉統(tǒng)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(chǎn)混煉中顆粒運(yùn)動(dòng)速度相同,混合均勻,不易出現(xiàn)偏析狀態(tài)。因此鎂碳磚中采用的鋁粉是雨滴形鋁粉或球形鋁粉。
??? 三、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?fàn)t渣向磚內(nèi)浸蝕,而碳本身具有易氧化的特性。當(dāng)鎂碳磚中碳被氧化時(shí),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(lái)保護(hù)磚中的碳。其反應(yīng)機(jī)理如下:
??? 1、當(dāng)鎂碳磚加熱時(shí),磚中的活性金屬鋁首先與碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成高熔點(diǎn)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(tài)下,活性金屬鋁氧化生成高熔物Al2O3,在金屬轉(zhuǎn)變成非金屬的過程是一個(gè)相變過程,氧化生成的Al2O3體積膨脹,密實(shí)了磚中的氣孔,增加了磚的體密度,形成了陶瓷結(jié)合體,從而提高了磚的高溫抗拆。
??? 四、鋁粉的安全使用:鎂碳磚在成形前需將各種原料進(jìn)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(tài)下空氣中氧氣含量正常,粉塵密度在35-301克/米3,遇明火發(fā)生爆炸。而鎂碳磚在混煉中,加入的鋁粉量所產(chǎn)生的粉塵密度在爆炸區(qū)間之內(nèi),而混煉機(jī)內(nèi)空氣中的含氧量是足夠的,當(dāng)遇到混煉機(jī)內(nèi)高速運(yùn)動(dòng)的鎂砂相互碰撞產(chǎn)生的火花,此時(shí)將使混煉機(jī)內(nèi)的鋁粉發(fā)生爆燃,造成事故。因此在混煉生產(chǎn)中保證生產(chǎn)安全應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作:
??? 1、鋁粉的粒度不能太小,過細(xì)的鋁粉易懸浮在空氣中,所形成的粉塵易達(dá)到爆炸區(qū)間。
同時(shí)細(xì)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(nèi)的抗氧化作用。因此鋁粉的粒度分布很重要。
??? 2、鋁粉在進(jìn)入混煉機(jī)前應(yīng)進(jìn)行人工預(yù)混,將鋁粉與顆粒度相近的鎂砂按比例進(jìn)行人工混合,使鋁粉與鎂砂相互符著在一起,在混煉時(shí)鋁粉不宜獨(dú)立形成粉塵。將鋁粉的粉塵密度控制在安全密度之內(nèi)。同時(shí)能使鋁粉在混煉中不能出現(xiàn)偏折現(xiàn)象。
??? 3、混煉時(shí)應(yīng)將預(yù)混后的鋁粉放入混煉機(jī)后再啟動(dòng)機(jī)器,不能在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向混煉機(jī)內(nèi)倒入鋁粉,混煉機(jī)在運(yùn)行中有足夠的氧氣,并有明火產(chǎn)生。如果此時(shí)將鋁粉倒入混煉機(jī)內(nèi),混煉機(jī)內(nèi)的氣流將鋁粉懸浮起來(lái),此時(shí)的粉塵密度正處于爆炸區(qū)間之內(nèi),將發(fā)生爆燃事故。因此倒入鋁粉時(shí)的混煉機(jī)應(yīng)處于仃車狀態(tài)。
??? 4、混煉機(jī)在運(yùn)行中所產(chǎn)生的靜電應(yīng)及時(shí)的消除,如不消除易產(chǎn)生放電現(xiàn)象,引爆鋁粉。因此混煉機(jī)應(yīng)設(shè)靜電接地裝置。
??? 5、混煉機(jī)工作時(shí),操作人員應(yīng)遠(yuǎn)距離操作,以免出現(xiàn)事故時(shí)造成傷害。
??? 總之鋁粉在鎂碳磚中的抗氧化作用是非常重要的,但在使用中的安全問題不容忽視。
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