[科普中国]-铝矾土锻烧炉

铝矾土锻烧炉，简称高铝料，用其熟料制造的各种高铝砖，是冶金工业和其它工业广泛使用的耐火或防腐材料，特别在电炉炉顶，高炉和热风炉上使用，耐火效果十分显著，性能均优于普通粘土耐火砖。

发展概述我国自解放以来，由于冶金工业和其他工业的迅猛发展，大大促进了耐火材料工业的发展，从而成为世界上耐火材料产量最高的国家。山西省有丰富的高铝矾土资源，贮量之多，品位之高，在全国名列前茅，而阳泉市己成为全国最大的高铝矾土原料生产基地。

由于高铝矾土矿分布广泛，埋藏很浅，容易开采。再加之高铝矾土的烧结工艺简单，投资少，效益高，所以乡镇企业纷纷上马进行开采和缎烧，取得了明显的经济效益。

如阳泉市，从1981年开始，一年生产高铝矾土熟料达27.5万吨，产值137.5万元注铝料12.2万吨，其中西南峪乡生产8.5万吨。高铝矾土平均每吨60元左右，每个劳动力每年可生产250吨左右，除去燃料等消耗，一年可收入一万元左右。

锻烧炉高铝矾土的生料需要缎烧，成为熟料，才能制造高铝砖。高铝矾土的缎烧，当前乡镇企业一般采用地坑窑和竖窑两种炉型。用地坑窑缎烧，不仅生产效率很低，耗煤量很大，而且劳动强度高，产品质量低，浪费资源，这是一种较落后的生产方式，不宜提倡。

竖窑适于乡镇企业采用。它的特点是:结构简单卜容易上马，基建投资少，造价低，单位成品所消耗原料、9料少，生产成本低，设备占地面积小，单位面积利用系数大，不用机械上料，操作方便，生产操作容易掌握，无电或少电的地方也可生产。因此，适于乡镇企业采用。1

煅烧用竖窑煅烧，原料与气流相逆对流，原料自上而下运动，气流则自下而上运动，这样对介质之间的热交换相当有利，同时有利于改善生产条件，保证产品质量，节约能源消耗。其简单生产工艺是：

1.原料处理：对运来的原料，应首先用人工除杂，把原料中的铁皮(红黄色铁质石块)山皮(带有红胶泥土的石块)等杂质清除掉，保证原料的纯洁性。人工除杂后的原料还要进行筛选。入窑生料块度应为25一250毫米，块度小于25毫米的生料不能入窑。备好燃料，一般采用挥发分较小的无烟煤，也可用焦炭，对燃料一般也应人工除杂，以防杂质带入原料。

2.装窑：将原料煤按一定比例进行配合。一般而言，每吨一等生料配250公斤煤，二等生料配150-200公斤煤，三等生料配130-150公斤煤。装窑时，先撒煤，后装料，四周多撤煤，约占70-80%，中间少撒，约占30-20%,25-100毫米块度的生料布于中间，如160-250毫米块度的生料超过半吨，则采用一吨装料法，即每一层装一吨，每次准装1-2层，如25-180毫米生料超过半吨时应采用半吨装料法，即每层装半吨，每次1-2层。

3.出窑又称落料，俗称漏料.锻烧过程中应勤装勤出，同时还要随时注意炉内烧结温度和反应情况，以便发现问题，及时处理。一般来说，从装料到漏料的时间分别为:

每层装半吨:

每次装一层40-60钟

每次装二层60-80分钟

每层装一吨:

每次装一层50-100分钟

每次装二层100-120分钟

漏料方法漏料前必须检查窑炉的炉条分布情况，准备好铁钎和铁锤等工具。以加料平台为起线，漏料深度为200毫米左右。

漏料操作:先漏两边，后漏中间，必须漏平，不准串料，不得漏煤，不准悬空，不能只漏一处，要全面漏料。在漏料过程中，如发现生料存在，要少漏或暂时不漏，待熟透后再漏.过火料之处要多漏，要随时调整炉条密度，使之分布均匀，整齐、以创造良好的通风条件。

4.选料熟料出窑后，要按等级堆放，堆放场地要清洁，不得混级或带入杂物;并要把熟料中的红黑色铁瘤、泥瘤、过火料以及灰白色欠烧料等都清除掉。然后把各级熟料分别加工成为25-100毫米的块料，即可以装运外销。

竖窑的结构及其建造该窑炉炉体呈瓶状，上细下粗，斜度为1.5度，这样便于原料自然下降，有利于生产操作。

该炉一般高度为15一30米·容积约20一70立方米。其结构由下而上为:

(1)炉基着先根据竖窑炉底部尺寸深挖二米左右，素土夯实，再用三七灰土夯实，厚约1.7米。

(2)炉底地基做好后，即用毛即或普通机砖砌筑厚约0.3米左右。

(3)炉体形如瓶状·在炉体高约2米左右设一出料口，出料口上方为炉蓖。，炉体瓶劲端部留一进料口约0.6米见方，上部为烟囱，高约4一6

米，口径粗约0.8米。炉体系由耐火砖和机砖砌成·底部厚约0.5米，顶部厚约37厘米。

竖窑炉体内分冷却带、烧成带和预热带，从下至上，它们分别约为2米、6-7米和1.5米。

在建造竖窑时，要适当选择有利地形，最好选用梯田或其他台阶式地形，烟囱卿和进料口可留在上一层台阶的地面上，这样可平地进料。出料口可留在下一层台阶地面上，可平地出料.这样选择地形所建起来的竖窑，既可减轻炉壁的厚度，节省材料，又改善了生产条件，减轻了劳动强度，还可以改善炉体保温条件。另外在建造时，还要注意当地风向，在顺风地形处建窑，窑体可略低一些。

如果是平地建窑，那么可增设提升设备。

建造炉体所用材料:烟囱、预热带和冷却带三部分，一般，用普通粘土砖即可烧成带炉壁厚度应为0.5一0.72米，内层用0.23米的高铝砖或镁铝砖，外围可用普通粘土砖砌筑。

高铝矾土的性质与矿床分析:高铝料的主要矿物是水铝石和高铝硅石，水铝石含量随着三氧化二铝与二氧化硅的比例的提高而增多。次要的矿物为金红石、揭铁矿等。有时还含有少量的波美石和迪开石。按高铝矾土含三叙化二铝的高低，一般可分为3等5级，其含量和颜色分别为:

一等特级85%以上土灰色或深灰色

一等一级75-85%土灰色或深灰色

二等二级65-75%白灰色

三等三级50-65%青灰色

四级50%以下青灰色

高铝矾土属于沉积矿床，分为土生矿和石脉矿。土生矿，最上面覆盖着硬质红粘土，伴有石灰石厚土层，人们称之为“粒姜石”。矿体呈层状产出，面积较大，沿走向可达数里长，矿厚一般为3-4米，再厚者可达7一9米以上，材质纯净，结构坚硬致密。石脉矿由石灰岩覆盖，面积较小，呈窝状产出，一般十几米至几十米一窝，有时与石灰岩混生，中间夹一层细红胶泥，材质较粗而且不太纯净。

开采方法一般采用明山起坡露天挖掘。埋藏较深的地方，也有的用钻洞开采的办法。由于生料在外观上很难分辨等级，所以一定要按原生矿层等级分层开采。矿床最上面是青增，下面是三级料和二级料，最下层是一级料。三、四级料与一、二级料，难于区别，开采时须注意鉴别。有的石脉矿床与硫铁矿接近或混生，要把非高铝杂质除掉，否则会给缎烧带来困难，影响熟料品质。按等级分层产出的生料，要按等级堆放和分别锻烧，不得混级，混级会影响响产值。2

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所