某公司所采用的熔鋁爐為圓形頂開蓋加料式反射爐，以前耐火內襯由高鋁磚砌筑。由于鋁渣的侵蝕和急冷急熱的雙重作用，再加之裝料時的機械碰撞，使用壽命一般在1200~1400熔次之間(其中在700爐次左右還要進行一次中修)。通過對爐墻、渣線部位和爐口的結構及耐火材料改進后，在不進行中修的前提下，熔鋁爐壽命就能達到2500熔次以上。如果在停產時，對渣線和爐口部位進行局部修理，壽命就能達到三年以上，熔次數超過3500爐。通過這樣的改進，既提高了主機設備開機率，又節省了檢修費用，取得了良好的經濟效益。
爐墻部位的改進
爐墻原有結構的及存在問題
改造前圓爐爐墻一直延續鐵殼+20mm纖維氈+230mm硅藻土保溫磚+230mm高鋁磚的結構。
該結構的主要缺點是在上部爐墻損壞較輕時，渣線部位就遭到嚴重損壞，使用壽命短，修理時渣線部位又無法單獨修補，需停爐進行中修，將液面上部爐墻全部拆除，重新砌筑，這既耽誤了主機生產，又增加了檢修費用。
爐墻改進方法
參照其它單位的成功檢修，將渣線以上爐墻的用高低水泥澆注料整體澆注，中間用不銹鋼錨固鉤加固。該類澆注料耐火強度高。抗沖擊、抗沖刷性能好，適用于惡劣的工作環境。其性能參數見表1。
表1 高強低水泥性澆注料能參數
保溫層使用耐火纖維澆注料，該材料具有導熱系數小、耐高溫、保溫性好、爐襯整體密封性好的特點，并且施工簡單，采用投射涂抹法即可。整個施工過程時間短，比傳統的磚砌法可節約3d時間。烘爐也無需延長時間，不會發生裂紋和爆裂現象，改進后爐墻結構見圖2。
渣線部位的改進
渣線部位的損壞原因
由于鋁及鋁合金中含有鎂、硅、錳、鐵等活潑元素，在熔化時很容易與高鋁磚中一些組分反應：
4Al+3SiO2=2Al2O3+3Si
3Mg+Al2O3=3MgO+2Al
2Al+3R2O=Al2O3+6R
這些反應與作用導致耐火材料結構疏松和損壞，再加上爐內旋轉氣流的沖刷作用，在爐墻與鋁液表面接觸的渣線部位，會逐漸受到浸蝕，逐漸出現弧面凹陷。隨時間推移，凹陷越來越深，破壞了爐墻的強度和不滲漏性，最終達到無法使用。
渣線部位改進措施
通過比較，最后選用了抗鋁渣耐磨澆注料制成的異型渣線磚。渣線磚比澆注爐墻厚70mm，這樣渣線部位就會凸出爐墻，在一定時間內，這部分就能在一定程度上來抵擋浸蝕，達到延長渣線部位壽命的目的。另外，該材料加入了鋁液不浸潤的成分，如：碳化硅、氮化硅、硫酸鋇等。同時還提高原料純度，降低SO2、K2O、Na2O含量。在制磚過程中，使用壓力成型，保證磚的幾何尺寸，降低氣孔率，提高致密性。使用此磚后能達到滿意的效果。
渣線部位局部修補
隨著圓爐的使用，渣線部位仍然會慢慢被侵蝕，凹面變深，當達到一定深度不能繼續工作時，可將渣線磚拆除。因為上部爐墻是整體澆注的，并帶有錨固鉤，所以不會像磚砌的那樣發生塌落。清理干凈后，可用修補澆注料進行修補。修補后的爐墻能繼續使用1000熔次以上，延長整個圓爐的使用壽命。
爐口部位的改進
由于裝料時，料斗或鋁錠會經常碰撞爐口。使用磚砌的爐墻頂會經常被整塊撞掉，時間不長就會殘缺不全，需要經常修補。否則，就會燒壞爐蓋和爐殼。在此部位使用的耐熱增強鋼纖維澆注料就很好地解決了這一問題。該澆注料的Al2O3含量大于80%，內含耐熱鋼纖維，具有抗壓強度高，耐磨損，抗沖刷，抗熱震及防機械碰撞性好的特點，使用壽命較長。具體性能參數見表2。
表2 耐熱增強鋼纖維澆注料性能參數
使用效果及經濟效益
使用效果
熔鋁爐經過改進后，效果非常明顯。經過近二年的使用，除對爐門扒渣坡進行過一次小修補，其它部位都很完好。渣線磚凸出部分還未完全蝕掉。整個爐體保溫性能也有顯著提高，爐殼平均溫度從以前的90多℃降至現在不足80℃。
經濟效益分析
經過改進后，雖然單次大修材料費用增加4萬元左右，但壽命是以前的2.5倍。按三年內每臺熔鋁爐節省一次大修和一次中修費用計算，就節約檢修費用26萬元(大修、中修材料費及人工費分別按20萬元和10萬元計)。該公司有6臺同類型熔鋁爐，每年就節約檢修費用52萬元。
檢修次數減少了，相應提高了主機開機率。每臺圓爐三年節約檢修時間50天，6臺爐每年就增加生產日100天，每年可多生產鑄軋板3500t，為公司創造效益超過百萬元。
結束語
冶金爐窯內襯采用不定形耐火材料整體澆注時燒結爐窯發展的大趨勢，用特種耐火材料代替普通耐火磚也是材料行業發展的必然。充分發揮技術人員的聰明才智，通過不斷的技術革新，舊設備也會煥發青春活力，創造更大的經濟效益。
