در ذوب آلومینیوم، تجهیزاتی مانند کوره های دوار، الکترولایزرها و کوره های ذوب به مواد نسوز خاصی برای مقاومت در برابر عواملی مانند دمای بالا، حمله شیمیایی و ضربه مکانیکی نیاز دارند. به عنوان مثال، در کوره های دوار،آجرهای آلومینا بالاوآجر کروم منیزیابه عنوان مواد نسوز اصلی استفاده می شود، در حالی که در الکترولایزرها، موادی با خواص آنتی اکسیدانی خوب مانند آجرهای کاربید سیلیکون با پیوند نیترید سیلیکون باید انتخاب شوند. برای کوره های ذوب، لازم است ویژگی هایی مانند مقاومت در برابر فرسایش توسط آلومینیوم مایع و بخار منیزیم، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر شوک حرارتی در نظر گرفته شود. بنابراین در انتخاب مواد نسوز باید این عوامل را در نظر گرفت.
در تولید جهانی فلزات غیرآهنی، تولید سالانه آلومینیوم بسیار بیشتر از سایر فلزات غیرآهنی است. مصرف سالانه مواد نسوز توسط صنعت آلومینیوم بسیار بیشتر از کل مواد نسوز مصرفی توسط ذوب مس، سرب و روی است. روش تولید آلومینیوم فلزی از روش تثبیت دو مرحله ای استفاده می کند: اول، آلومینا از بوکسیت به روش مرطوب تولید می شود. دوم، آلومینیوم فلزی با الکترولیز نمک مذاب با استفاده از آلومینا صنعتی به عنوان ماده خام تولید می شود. کوره های با دمای بالا که در فرآیند تولید مورد استفاده قرار می گیرند شامل کوره های دوار، الکترولیزهای نمک مذاب، کوره های ذوب آلومینیوم و غیره می باشد.
مواد قلیایی صنعتی به طور جدی مواد نسوز در کوره دوار را خورده می کنند. در طول فرآیند ذوب آلومینیوم، آلومینیوم فلزی حتی در دماهای پایین تر از قابلیت نفوذ قوی برخوردار است. هنگامی که به داخل آجر نفوذ می کند، با SiO2 واکنش نشان می دهد، باعث کاهش عنصر Si می شود، ساختار مواد نسوز را از بین می برد، باعث می شود پوشش کوره یک لایه خراب، شل، پوسته شدن و آسیب دیده شود. معادله واکنش این است: 3SiO2 + 4A1 -2A12O3 + 3SiO2.
بنابراین، مواد نسوز حاوی SiO2 را نمی توان به عنوان مصالح ساختمانی کوره برای تجهیزات ذوب فلز آلومینیوم استفاده کرد. به طور کلی، علاوه بر آجرهای آلومینا بالا، در کوره های صنعتی آلومینیوم معمولاً از محصولات کربنی استفاده می شود.
در حال حاضر هنگام تولید آلومینا در کشورمان عمدتاً از دو روش زینترینگ و روش ترکیبی استفاده می کنیم. این عمدتا به دلیل تامین مواد اولیه است. فرآوری بوکسیت معمولاً شامل خشک کردن و نرم کردن، برشته کردن هیدروکسید آلومینیوم و غیره است و اکثر کارخانهها از کورههای دوار برای انجام این فرآیندها استفاده میکنند.
کوره دوار کوره ای است که برای کلسینه کردن کلینکر آلومینا استفاده می شود. در تولید آلومینا ابتدا بوکسیت، خاکستر سودا و آهک را به نسبت تهیه کرده و در کوره دوار قرار می دهند. پس از پختن در دمای بالای 1200 تا 1300 درجه، آنها از کوره خارج می شوند و سپس به طور مناسب برای تولید هیدروکسید آلومینیوم و مشروب مادر پردازش می شوند. آلومینا را در یک کوره دوار قرار داده و در دمای بالای 1200 درجه کلسینه می کنند. فرآیند کلسینه کردن در کوره دوار به شرح زیر است: شعله و مواد با دمای بالا در جهت معکوس در کوره حرکت می کنند. دوغاب ماده خام بوکسیت سودآهک حاوی 40 درصد آب یا هیدروکسید آلومینیوم حاوی 12 تا 18 درصد آب از انتهای کوره اضافه می شود. پس از خشک شدن در دمای پایین، آبگیری، حرارت دادن و کلسینه شدن در دمای بالا، از سر کوره تخلیه می شود و گاز با دمای بالا از سر کوره به کوره جریان می یابد. جریان دم کوره. بنابراین، کوره به یک منطقه پیش گرم و یک منطقه کلسیناسیون با دمای بالا تقسیم می شود. به منظور جلوگیری از چسبیدن دوغاب به آستر کوره در طول فرآیند گرمایش و کلسینه کردن و افزایش فرآیند انتقال حرارت، زنجیرههایی نیز بین آجرهای نسوز نصب میشود که در طول چرخش به طور مداوم به مواد و آجرهای آستر برخورد میکند و بر عمر مفید آن تأثیر میگذارد. آستر کوره .
کوره های دوار مورد استفاده در تولید آلومینا از سیلندرهای ورق فولادی جوش داده شده با مواد نسوز ساخته شده اند. این نوع مواد نسوز در محیط کاری سخت و شرایط کار بسیار سخت است. باید ویژگی های زیر را داشته باشد: مقاومت قوی در برابر فرسایش قلیایی. قادر به کار در دمای بالای 1200 ~ 1300 درجه برای مدت طولانی بدون آسیب. توانایی مقاومت در برابر بارهای دینامیکی؛ قادر به مقاومت در برابر فرسایش بار. شستشو با جریان هوا با دمای بالا مواد نسوز مورد استفاده در کوره های دوار عمدتاً آجرهای آلومینا بالا و آجرهای کروم منیزیم هستند، در حالی که کوره های خشک کن با دمای پایین از آجرهای سفالی به عنوان آستر استفاده می کنند.
