论金属铝粉在镁碳砖中的作用及安全使用

论金属铝粉在镁碳砖中的作用及安全使用

中国耐材之窗网 2011年7月26日

一、铝粉的化学性质：金属铝粉外观颗粒状、银灰色，常温下与空气中的氧气反应生成Al2O3，遇酸、碱、盐、水、雨、雪、空气温度大等极易发生化学反应或被氧化。是一种化学性质活泼、易燃、易爆、易氧化的金属粉沫。

二、铝粉的粒度形状：金属铝粉在生产中不同的工艺可生产出的粒度形状有三种：

1、球形

2、雨滴形（非球形）

3、片状

球形铝粉、雨滴形铝粉统称为颗粒状铝粉，其活性铝含量大于98%，片状铝粉活性铝含量大于85%。颗粒状铝粉松装密度为1-1.3，片状铝粉松装密度为0.16-0.6之间。

由于颗粒状铝粉的比重与镁砂的比重接近，粒度相近，在生产混炼中颗粒运动速度相同，混合均匀，不易出现偏析状态。因此镁碳砖中采用的铝粉是雨滴形铝粉或球形铝粉。

三、铝粉在镁碳砖中的作用：铝粉添加在镁碳砖中主要作用是抗氧化。在镁碳砖中碳的存在是防止炉渣向砖内浸蚀，而碳本身具有易氧化的特性。当镁碳砖中碳被氧化时，砖的抗浸蚀性大幅下降。将加快镁碳砖的损毁，降低砖的使用寿命。为了防止碳的氧化，加入金属铝粉来保护砖中的碳。其反应机理如下：

1、当镁碳砖加热时，砖中的活性金属铝首先与碳发生化学反应，生成高熔点的碳化物，使碳重新凝聚，生成Al4C3和Al2O3。Al4C3包熔在MgO的表面，阻止了炉渣的渗透浸蚀。提高了砖的抗浸蚀性、抗渣性、抗剥落性。

2、镁碳砖在高温状态下，活性金属铝氧化生成高熔物Al2O3，在金属转变成非金属的过程是一个相变过程，氧化生成的Al2O3体积膨胀，密实了砖中的气孔，增加了砖的体密度，形成了陶瓷结合体，从而提高了砖的高温抗拆。

四、铝粉的安全使用：镁碳砖在成形前需将各种原料进行混炼，并加入金属铝粉。由于金属铝粉易燃、易爆，在常温常态下空气中氧气含量正常，粉尘密度在35-301克/米³，遇明火发生爆炸。而镁碳砖在混炼中，加入的铝粉量所产生的粉尘密度在爆炸区间之内，而混炼机内空气中的含氧量是足够的，当遇到混炼机内高速运动的镁砂相互碰撞产生的火花，此时将使混炼机内的铝粉发生爆燃，造成事故。因此在混炼生产中保证生产安全应做好以下几项工作：

1、铝粉的粒度不能太小，过细的铝粉易悬浮在空气中，所形成的粉尘易达到爆炸区间。

同时细铝粉与镁砂摩擦碰撞，破坏了铝颗粒表面氧化膜，加快了铝粉的氧化速度，大大降低了铝粉的活性，影响了铝粉在镁碳砖内的抗氧化作用。因此铝粉的粒度分布很重要。

2、铝粉在进入混炼机前应进行人工预混，将铝粉与颗粒度相近的镁砂按比例进行人工混合，使铝粉与镁砂相互符着在一起，在混炼时铝粉不宜独立形成粉尘。将铝粉的粉尘密度控制在安全密度之内。同时能使铝粉在混炼中不能出现偏折现象。

3、混炼时应将预混后的铝粉放入混炼机后再启动机器，不能在机器运转时向混炼机内倒入铝粉，混炼机在运行中有足够的氧气，并有明火产生。如果此时将铝粉倒入混炼机内，混炼机内的气流将铝粉悬浮起来，此时的粉尘密度正处于爆炸区间之内，将发生爆燃事故。因此倒入铝粉时的混炼机应处于仃车状态。

4、混炼机在运行中所产生的静电应及时的消除，如不消除易产生放电现象，引爆铝粉。因此混炼机应设静电接地装置。

5、混炼机工作时，操作人员应远距离操作，以免出现事故时造成伤害。

总之铝粉在镁碳砖中的抗氧化作用是非常重要的，但在使用中的安全问题不容忽视。

盖州市金华镁铝粉总厂：张传营