方法提要
所谓黏度即内摩擦系数。两个相对移动的液层之间的相互作用力 (称为内摩擦力) f，与该两液层间垂直于层面的速度梯度 和液层的面积 S 有如下关系:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中: η 为内摩擦系数 (Pa·s) ，为比例常数，这就是通常所谓的动力黏度。
将上式移项，则得:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
通常采用旋转式高温黏度计测定煤灰黏度，其基本工作原理是:在黏度计的高温炉中放一坩埚，将煤样放入坩埚中加热熔融。在熔体中插入一耐高温和耐腐蚀的圆柱体，用马达带动圆柱体或坩埚旋转(一般多采用静止坩埚的方式)，使熔体和圆柱体间产生相对运动，以下述两种方式之一测定黏度:一种是由带动圆柱体做匀速转动的直流马达所消耗的电流来确定黏度另一种由悬挂圆柱体的弹性金属丝产生的扭转角来确定黏度。
本法采用后一种方式。马达通过一弹性金属丝带动一圆柱体做匀速转动，圆柱体浸没在黏滞介质中，在介质黏滞力的作用下，弹性金属丝产生扭转，在金属丝的弹性形变范围内和转速恒定的条件下，扭转角φ正比于介质的黏滞力，亦即正比于液体的黏度:η=Kφ。
以已知黏度的标准物质标定黏度计，即求出K值，即可根据实际测定中的扭转角!求出待测熔体的黏度。在实际分析中，一般是作出校准曲线(η-φ关系曲线)，然后根据煤样测定时的扭转角φ值，从曲线上查出相应的黏度。
方法适于测定煤灰的动力黏度，也可用来测定炉渣、玻璃等物质的动力黏度。
仪器装置
高温黏度计煤灰渣黏度计必须满足以下条件:①能测定牛顿流体和塑性流体的黏度②能在600～1700℃范围内连续调节温度，并使任一指定温度长时间稳定在±2℃③黏度测量范围为1～100Pa·s，分辨率0.1Pa·s④有足够长的恒温带⑤煤样周围的气氛性质(氧化-还原性)可以控制。钢丝扭矩式黏度计由供气系统、高温炉、测量系统和控制系统组成，黏度测量范围l～103Pa·s，最高工作温度为1700℃。
钢丝直径0.25～0.30mm。
测杆钼制品，直径4mm，长320mm，一端带直径10mm、长10mm的圆柱体。
坩埚刚玉制品，内径30mm，外径36mm，高50mm，耐火度1900℃以上。
试剂
氢气。
氮气。
标准黏度物质硅油:黏度约为1Pa·s、5Pa·s、10Pa·s、25Pa·s、50Pa·s和100Pa·s，用于常温下标定黏度计，其黏度用罕泊黏度计在(20±1)℃下测定。硼酐:用于高温下标定黏度计，其黏度已用硅油或其他常温标准黏度物质标定过的黏度计，在600～1200℃下测定。
试验准备
1)钨-铼热电偶的焊接和安装。钨-铼热电偶的热端应用电弧焊接如无条件焊接，用砂纸擦净电偶丝后拧紧也可。钨-铼热电偶应装在耐火度在1900℃以上的双孔刚玉管内，然后将之从炉底插入炉膛，并使其热端位于炉膛高温恒温带下部并距其边缘约5mm处。电偶安装好后尽量避免挪动，以免损坏。高温下插入高温炉内的热电偶可能会出现漏电现象，这主要是由于高温时耐火材料电阻降低的缘故，如Al2O3含量65%～95%的耐火砖在室温下的电阻率为1.33×108Ω·cm，但1500℃时的电阻率为1.1×103Ω·cm。因此在安装电偶时，其热端应避免和坩埚底及炉膛壁接触，如仍发生漏电现象，可在钨-铼电偶热端再绕上一根负极材料如钼丝，并将之引出接地。钨-铼电偶的冷端应放在冰水中，以保持0℃，然后通过普通金属导线与电位差计相接。
2)高温恒温带的确定。从炉子下部插入一热电偶，其热端位于炉膛中央，作为基准电偶然后从炉子上部插入另一热电偶，其热端与基准电偶热端紧邻但不接触。按照测定黏度的操作步骤以基准电偶为准。将炉温升到1700℃并恒温5～10min，读取上电偶指示温度。然后将上电偶上移或下移10mm，恒温5～10rnin，读取该点温度，再将上电偶上移或下移10mm，恒温5～10rnin，再读取温度。如是测定数个温度点，直至最高温度点与最低温度点的温差超过5℃为止，根据测定结果确定温差在5℃范围内的区域。然后逐渐降低温度，按上述方法再测定2～3个温度下的恒温区。最后以各温度下各点温度差都在5℃范围内的区域作为炉子高温恒温区，该区的长度应在40mm以上。或高温炉首次使用，加热元件更换和炉子使用较长时间后都应测定和重新测定高温恒温区。
3)熔体温度的标定。在实际测定中，熔体的温度与熔体容器外部电偶的指示温度有一定的差异，故应进行熔体温度的标定。
图73.32 测定熔体实际温度的装置
图73.32为熔体温度标定示意图。标定的具体步骤如下:在一刚玉坩埚中插入一根一端封闭的刚玉管，刚玉管四周放置已熔融过的熔渣碎块。将带刚玉管的坩埚放入高温炉，并固定在坩埚底部与电偶热端相距2～3mm处。在刚玉管中插入另一支电偶并使其热端触及管底。按照黏度测定步骤，将炉子逐渐加热到1700℃，灰渣全部熔融后恒温10min，测出上下电偶指示温度。然后以50℃的间隔降低温度，并测出该温度下的上下电偶指示温度，直至温度降到1200℃。以基准电偶指示温度为横坐标，上电偶指示温度为纵坐标作出标定曲线。温度600～1200℃范围内的熔体温度标定，可使用硼酐或玻璃作熔融介质。
4)黏度计标定。
a.常温标定法。用黏度约为1Pa·s、5Pa·s、10Pa·s、25Pa·s、50Pa·s和100Pa·s的硅油为测定介质，在20±1℃下，用钢丝扭矩式黏度计测定相应的扭转角。以硅油黏度值为纵坐标，扭转角为横坐标，绘制黏度-扭转角(或毫秒计读数)曲线。所用硅油应为经检定的黏度已知的标准物质，在无标准硅油情况下，可用罕泊黏度计(即落球式黏度计)测定所用硅油黏度。
b.高温标定法。用硼酐或玻璃为测定介质，在黏度为1～100Pa·s相应温度范围内，用钢丝扭矩式黏度计测定不同温度下的扭转角。以硼酐或玻璃黏度值为纵坐标，扭转角为横坐标，绘制黏度-扭转角(或毫秒计读数)曲线。所用硼酐或玻璃应为经检定的黏度和温度关系已知的标准物质，在无标准硼酐或标准玻璃的情况下，可用已经在常温下标定过的钢丝扭矩式黏度计测定硼酐或玻璃的黏度。硼酐黏度测定方法:取破碎成5～15mm的小块硼酐50g左右，按煤灰黏度测定步骤，从1200℃开始，每降温50℃测定一个黏度值，直至600℃。黏度计应定期标定，特别是在更换钢丝后应该标定。黏度计标定的试验条件，特别是电动机转速、钢丝材料、直径和长度、测杆材料尺寸及插入熔体的深度应与煤灰黏度测定时相同。
5)灰样的制备。将粒度小于0.2mm的空气干燥煤样在大灰皿中铺成薄层，将带样灰皿放入冷高温炉中，按灰分测定标准程序由室温加热到815℃，并在此温度下灼烧至完全灰化。每个煤灰样至少为150～200g。取灰样100～120g，用50g/L糊精溶液湿润成泥状，做成直径约10mm的小球，在室温下晾干或低温下烤干。
分析步骤
将一坩埚捆紧在用直径1.5～2mm的钼丝制作的、长度与坩埚底部至炉口距离相等、两端弯成90°的挂钩上，然后稳定地吊在炉膛中。坩埚应位于炉膛高温恒温带，其底部距钨钼电偶热端2～3mm处。
转动黏度计悬臂，使测杆对准高温炉炉口中央。开动黏度计，观察测杆是否同心旋转，如有明显摆动，应更换测杆或将其调直，并调节测量系统各接头，使电动机轴、钢丝和测杆在同一轴线上。慢慢降下黏度计悬臂至测杆刚好触及坩埚底部，记下高度标尺读数H1(mm)，然后提起测杆。将测杆插入带水的坩埚中，开动黏度计，测定并记录零点读数。
往炉内以500mL/min的流量通入氢气往冷却水套中通入冷水。接通高温炉电源，按以下升温速度升温:<1200℃，10～15℃/min1200～1500℃，5～7℃/min(>1500)～1700℃，3～5℃/min。温度升至1500～1700℃时，通入氮气，并调节氮气和氢气的流量，使氢气在混合气体中占20%(体积百分数)，混合气体总流量为1000mL/min。然后将灰球逐个投入坩埚中熔融，直到熔体高度达到25～30mm(一般约需50～60g煤灰)为止。熔融过程中应防止熔体起泡溢出。全部灰球熔完后，保温10min以上，待熔体中气泡完全消失后，用一根直径1.5mm的钼丝插入熔体至坩埚底，然后立即抽出，于冷水中急冷，由钼丝上的熔体迹量出熔体高度D(mm)。
将测杆小心放入炉内坩埚中央，并调节它的高度使其插入熔体15mm，即黏度计高度标尺读数H2满足以下要求:H2=H1+D-15。
图73.33 煤灰黏度曲线图
开动黏度计进行降温测定，根据黏度变化情况每隔20～50℃测定一点。每点测定时应先恒温(Δt=±2℃)10～15min，待温度和毫秒计读数都稳定后开始测定，每5min读取一次温度和毫秒数，连续3次，取其平均值为该点温度和毫秒数。当黏度大于50Pa·s(或100Pa·s)时停止试验，并迅速将测杆提升至炉外，取下，浸入冷水中冷却。炉温降至1000℃以下时，断电、停止通氮气，温度降至400℃以下时停止通氢气。
根据各测定点的毫秒计读数(减去零点读数)从黏度计标定曲线上查出相应的黏度。以温度为横坐标，黏度为纵坐标，绘制温度-黏度曲线(图73.33)。
每个灰样进行两次重复测定，同一温度下的黏度相差不得大于平均值的20%。
注意事项
1)灰黏度和灰成分的关系。煤灰成分中，影响黏度的主要因素是二氧化硅、氧化铝、氧化铁和三价铁，以及氧化钙与氧化镁的含量。其中SiO2和Al2O3能提高灰的黏度Fe2O3、CaO和MgO能降低灰的黏度三价铁百分率增加时，灰黏度增加，临界黏度温度升高。当Fe2O3含量高、SiO2含量低时，增加SiO2含量反而会降低黏度。此外，Na2O也能降低黏度。
灰渣的流动性不仅取决于它的化学成分，也取决于它的矿物质组成。化学成分相同但矿物组成不同的灰渣，完全可能有不同的流动性。只有在真液范围内灰渣的黏度才完全取决于它的化学成分，而与各成分的来源(即矿物质组成)无关。因此，有关灰黏度和化学成分关系的研究，多数都局限于真液范围内。
用灰成分预测其流动性的方法，比较成熟和广泛应用的是当量二氧化硅百分率和碱酸比法。在真液状态下，当量二氧化硅百分率或碱酸比相同的灰渣，具有相同的流动性。该两参数的定义如下:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
以上两公式中各化学式代表该成分在煤灰中的质量分数。
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
2)煤灰的临界黏度温度(TCV)和软化温度(TST)的关系某些煤灰渣从真液状态冷却时，其黏度沿着对数曲线下降，到一定温度后，黏度变化即偏离此曲线，该偏离点的温度就是临界黏度温度。它的出现是由于液渣在冷却过程中逐渐析出固体晶粒，使之由牛顿流动状态转变为塑性状态所至。
临界黏度温度(℃)和软化温度(℃)间有较好的下列线性关系:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
坩埚熔炼炉衬的捣打及使用寿命影响因素与处置措施
铝
（金属元素）
编辑
银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。 应用极为广泛。
中文名
铝
外文名
Aluminium
化学式
Al
相对原子质量
26.981539
化学品类别
金属单质
管制类型
粉状管制
储存方法
密封干燥保存
CAS编号
7429-90-5
目录
1 发展历史
2 含量分布
3 分类
4 制备方法
5 化学性质
▪ 与酸反应
▪ 与碱反应
▪ 与非金属反应
▪ 铝热反应
▪ 与水反应
6 物理性质
▪ 基本物性
▪ 同位素
7 主要用途
8 毒理性质
9 测定方法
10 产业情况
发展历史
编辑
铝（Aluminium）的英文名出自明矾（alum），即硫酸复盐KAl(SO4)2·12H2O。[1] 史前时代，人类已经使用含铝化合物的黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O）制成陶器。铝在地壳中的含量仅次于氧和硅，位列第三。但是由于铝化合物的氧化性很弱，铝不易从其化合物中被还原出来，因而迟迟不能分离出金属铝。[2] 意大利物理学家伏打发明电池后，戴维试图利用电流从矾土中分离出金属铝，都没有成功[2] ，但他建议将其命名为“alumium”，后改为“aluminum”，不久即修饰成aluminium。这种词形在全世界通用，但北美除外，那里的美国化学会（ACS）于1925年决定在出版刊物中采用“aluminum”。丹麦化学家奥斯特利用稀的钾汞齐与氯化铝反应第一次分离出不纯的金属铝。1827年德国化学家武勒重复了奥斯特的实验，并不断改进制取铝的方法。1854年，德国化学家德维尔利用钠代替钾还原氯化铝，制得铝锭。[3] 在以后的一段时期里，铝是帝王贵族们享用的珍宝。法国皇帝拿破仑三世在宴会上使用过铝制叉子；泰国国王使用过铝制表链。[2] 1855年在巴黎博览会上，它与王冠上的宝石一起展出，标签上注明“来自黏土的白银”。1889年，门捷列夫还曾得到伦敦化学会赠送的铝合金制成的花瓶和杯子。[2]
到19世纪末，铝的价格发生了成千倍的跌落。首先是由于19世纪70年代西门子改进了发电机后，有了廉价的电力；其次是由于法国的Heroult和美国的C. M. Hall于1886年分别发展了将氧化铝溶解在冰晶石（Na3AlF6）中电解的方法。当时他们都是22岁。这项创举使铝以大规模生产，奠定了今天世界电解铝的工业方法。至今各种铝制品已广泛进入千家万户。[1]
含量分布
编辑
地壳中含量最丰富的金属元素，含量8.3%。主要以铝硅酸盐矿石存在，还有铝土矿和冰晶石。氧化铝为一种白色无定形粉末，它有多种变体，其中最为人们所熟悉的是α－Al₂O₃和β－Al₂O₃。自然界存在的刚玉即属于α一Al₂O₃，它的硬度仅次于金刚石，熔点高、耐酸碱，常用来制作一些轴承，制造磨料、耐火材料。如刚玉坩埚，可耐1800℃的高温。Al₂O₃由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr（III）的呈红色，称为红宝石；含有Fe（II），Fe（III）或Ti（IV）的称为蓝宝石。[1]
铝是一种轻金属，化学符号为Al，原子序数：13。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素，其蕴藏量在金属中居第2位。在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。
分类
编辑
根据铝的成分可分三类：
名称
含铝量（%）
高级纯铝
99.93~99.999
工业高纯铝
99.85~99.9
工业纯铝
98~99.7
制备方法
编辑
1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通入氯气后加热得到NaCl，AlCl₃复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，得到了金属铝。1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石（Na3AlF6）的混合物制得了金属铝，奠定了今后大规模生产铝的基础。
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时，等等。由铝的氧化物与冰晶石（Na3AlF6）共熔电解可制得铝，其主要反应过程如下：
从铝土矿中提取铝反应过程
溶解：将铝土矿溶于NaOH(aq)：Al₂O₃+ 2NaOH+3H₂O= 2NaAl(OH)4（四羟基合铝酸钠）
过滤：除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等
酸化：向滤液中通入过量CO₂：NaAl(OH)4+ CO₂ = Al(OH)₃↓+ NaHCO₃
过滤、灼烧 Al(OH)₃：2Al(OH)₃ =高温= Al₂O₃+ 3H₂O
电解：2Al₂O₃(l) =通电= 4Al + 3O₂↑
注：电解时为使氧化铝熔融温度降低，在Al₂O₃ 中添加冰晶石(Na₃AlF₆)。不电解熔融AlCl₃炼Al；原因：AlCl₃是共价化合物，其熔融态导电性极差。
化学性质
编辑
铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃（1埃=0.1纳米）的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水；但铝的粉末与空气混合则极易燃烧；熔融的铝能与水猛烈相应的金属；铝是两性的，极易溶于强碱，也能溶于稀酸。
与酸反应
2Al +6HCl ==== 2AlCl₃+ 3H₂↑
2Al + 3H₂SO₄(稀)==== Al₂(SO₄)₃+ 3H₂↑
Al + 6HNO₃(浓)==Δ==Al(NO₃)₃+ 3NO₂↑+ 3H₂O
Al + 4HNO₃(稀)==== Al(NO₃)₃+ NO↑+ 2H₂O
8Al + 30HNO₃(较稀)====8Al(NO₃)₃+ 3N₂O↑+ 15H₂O
8Al + 30HNO₃(极稀)====8Al(NO₃)₃+ 3NH₄NO₃+ 9H₂O
6CH₃COOH+2Al=2Al(CH₃COO)₃+3H₂↑
与碱反应
2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑
与非金属反应
4Al+3O₂====2Al₂O₃（点燃）
2Al+3Cl₂====2AlCl₃ (点燃）
2Al+3S====Al₂S₃ （加热）
铝热反应
2Al + Fe₂O₃==点燃== Al₂O₃+2Fe（铝热反应）
8Al + 3Fe₃O4==高温== 4Al₂O₃+9Fe
与水反应
根据铝的还原性可推断铝可以与水反应，但实验发现，铝与沸水几乎没有反应现象，不过铝在加热条件下就可以与水蒸汽发生明显反应，但反应一开始就与水中的氧气生成致密氧化膜阻止反应进一步进行。
物理性质
编辑
基本物性
铝为银白色轻金属。有延展性。商品常制成柱状、棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。用酸处理过的铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、稀硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，不溶于水，但可以和热水缓慢地反应生成氢氧化铝[4] ，相对密度2.70，弹性模量70Gpa，泊松比0.33。熔点660℃。沸点2327℃。以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而被广泛使用。做日用皿器的铝通常叫“钢精”或“钢种”。Al 在（室温）25℃的热膨胀系数0.0000236mm/℃ 或23.6ppm*k-1。
同位素
铝有24种同位素，其中只有一种是稳定的。同位素列表如下：
符号
质子
中子
质量
半衰期
自旋
相对丰度
19Al
13
6
19.0(218)#
<(35) ns #
20Al
13
7
(20.0194)#
<3(5) ns #
21Al
13
8
21.02804(32)#
<35 ns
1/2+#
22Al
13
9
22.01952(10)#
59(3) ms
(3)+
23Al
13
10
23.007267(20)
470(30) ms
5/2+#
24Al
13
11
23.9999389(30)
2.053(4) s
4+
25Al
13
12
24.9904281(5)
7.183(12) s
5/2+
26Al
13
13
25.98689169(6)
7.17(24)E+5 a
5+
27Al
13
14
26.98153863(12)
稳定
5/2+
1.0000
28Al
13
15
27.98191031(14)
2.2414(12) min
3+
29Al
13
16
28.9804450(13)
6.56(6) min
5/2+
30Al
13
17
29.982960(15)
3.60(6) s
3+
31Al
13
18
30.983947(22)
644(25) ms
(3/2,5/2)+
32Al
13
19
31.98812(9)
31.7(8) ms
1+
33Al
13
20
32.99084(8)
41.7(2) ms
(5/2+)#
34Al
13
21
33.99685(12)
56.3(5) ms
4-#
35Al
13
22
34.99986(19)
38.6(4) ms
5/2+#
36Al
13
23
36.00621(23)
90(40) ms
37Al
13
24
37.01068(36)
10.7(13) ms
38Al
13
25
38.01723(78)
7.6(6) ms
39Al
13
26
39.02297(158)
7.6(16) ms
3/2+#
40Al
13
27
40.03145(75)#
10# ms [>260 ns]
41Al
13
28
41.03833(86)#
2# ms [>260 ns]
3/2+#
42Al
13
29
42.04689(97)#
1# ms
备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括号括起来的代表数据不确定性。
主要用途
编辑
物质的用途在很大程度上取决于物质的性质。因为铝有多种优良性能，所以铝有着极为广泛的用途。
铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。世界铝产量从1956年开始超过铜产量一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量（按吨计算）仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属；而且铝的资源十分丰富，据初步计算，铝的矿藏储存量约占地壳构成物质的8%以上。
铝的重量轻和耐腐蚀，是其性能的两大突出特点。
铝的密度很小，仅为2.7 g/cm，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
铝的导电性仅次于银、铜和金，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100 ℃～150 ℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。
铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。
铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。
铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。
铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。
铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。
铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。
耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想的用于低温装置材料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生产装置。
毒理性质
编辑
研究发现，铝元素能损害人的脑细胞。根据世界卫生组织的评估，规定铝的每日摄入量为0～0.6mg/kg，这里的kg是指人的体重，即一个60kg的人允许摄入量为36mg。我国《食品添加剂使用标准GB2760-2011》中规定，铝的残留量要小于等于100mg/kg。以此计算，一个体重60kg的人每天吃油条不多于36mg就不必担心。
铝在人体内是慢慢蓄积起来的，其引起的毒性缓慢、且不易察觉，然而，一旦发生代谢紊乱的毒性反应，则后果非常严重。因此，必须引起我们的重视，在日常生活中要防止铝的吸收，减少铝制品的使用。铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提并论的，只要人们切实注意，扬长避短，它对人类社会将发挥出更为重要的作用。
避免方法：
避免使用铝制成的炊具
少吃炸油条、由铝包装的糖果等食品，少喝易拉罐装的软饮料
部分药品由含铝物质制成，应减少服用含铝元素的药品，如:可以中和胃酸的Al(OH)3。
测定方法
编辑
方法名称：硫糖铝—铝的测定—络合滴定法
应用范围：采用络合滴定法测定硫糖铝中铝的含量，适用于硫糖铝中铝的含量测定。
方法原理：取供试品适量，经溶解稀释中和处理后，加醋酸-醋酸铵缓冲液，精密加乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L），煮沸3～5分钟，放冷至室温。每1mL乙二胺四醋酸钠滴定液（0.05mol/L）相当于1.349mg的铝，计算，即得。
测定试剂：
水（新沸放置至室温）
醋酸-醋酸铵缓冲液（pH6.0）
二甲酚橙指示液
锌滴定液（0.05mol/L）
乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）
基准氧化锌
稀盐酸
甲基红的乙醇溶液（0.025%）
氨试液
铬黑T指示剂
氨-氯化铵缓冲液（pH10.0）
操作步骤：
取本品约1.0g，精密称定，置200mL量瓶中，加稀盐酸10mL溶解后，加水稀释至刻度，摇匀，精密量取20mL，加氨试液中和至恰析出沉淀，再滴加稀盐酸至沉淀恰溶解为止，加醋酸-醋酸铵缓冲液（pH6.0）20mL，再精密加乙二胺四醋酸二钠滴定液（0.05mol/L）25mL，煮沸3～5分钟，放冷至室温，加二甲酚橙指示液1mL，用锌滴定液（0.05mol/L）滴定至溶液自黄色转变为红色，并将滴定结果用空白试验校正。
注1：“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一，“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。
注2：“水分测定”用烘干法，取供试品2～5g，平铺于干燥至恒重的扁形称瓶中，厚度不超过5mm，疏松供试品不超过10mm，精密称取，打开瓶盖在100～105℃干燥5小时，将瓶盖盖好，移置干燥器中，冷却30分钟，精密称定重量，再在上述温度干燥1小时，冷却，称重，至连续两次称重的差异不超过5mg为止。根据减失的重量，计算供试品中含水量（%）。[5]
产业情况
编辑
据相关资料显示，在我国特殊的资源和能源状况下，催生了科技创新的进程。在异型阴极结构电解槽、新型结构导流槽及高效节能型电解槽大范围推广应用之后，又开发出大容量电解槽磁流体优化设计技术，使电解槽的磁场平衡进一步优化。西部地区新建产能中，大量企业采用了各类新型变断面阴极钢棒技术，较好地改善铝水平和垂直磁流体比例关系，减少铝液波幅，为极距降低提供空间。同时，提高电流密度，加强保温，在阳极上开沟、打孔等节能降耗试验等取得较好效果。
铝型材
改革开放以来，中国铝工业取得了长足发展，已成为世界铝工业大国，形成了从铝土矿、氧化铝、电解铝、铝加工、研发为一体的比较完善的工业体系。
2006年，中国铝业从2005年的全行业亏损迅速转为全行业实现利润324亿元、利税500多亿元。电解铝落后的自焙槽生产能力被淘汰，2006年，电解铝1200万吨产能中160kA及以上产能占83%，已经全部淘汰落后的自焙槽生产能力，部分小型预焙槽生产能力得到改造。
中频加热炉是电感应加热设备,因为便于实现自动化，加热速度快，氧化和脱碳好诸多优点，广泛应用于铸造行业、锻造行业、热处理行业、石油机械行业、矿山煤矿机械行业、钢管、不透钢行业、机械、热装配加工行业、冶金行业、汽车和汽车零部件、工程机械等行业
由于筑炉时间长，炉衬材料的不可重复利用，生产任务紧张等一系列因素影响，使用人员都希望可以更多用几炉，有时候多用一炉都可能产生炉衬被铁液穿透漏炉发生，严重时还会危及设备及人身安全。
每一次筑炉几乎使用时间都会不一样，同一班组，同样材料使用同样工艺都可能有几十炉的差别，所以我们必须筑好每一炉的炉衬，还要会判断炉衬使用状态，并且要求能尽量合理延长炉衬使用寿命。
下面我们将针对熔炼炉进行筑炉进行讲解，主要讲述的是炉衬料的种类，炉衬的捣打方式，打炉实例图解，影响熔炉炉衬使用寿命的原因，延长熔炉使用寿命的方法及手段。
中频熔炼炉炉料的种类
中频炉衬材料的名称因为地域和行业的不一样，有一些别称，如中频炉干振料、中频炉干打料、中频炉捣打料等。
因为中频熔炼炉的使用行业非常多，熔炼材料的品种非常多，用以熔化灰口铸铁、球墨铸铁及铸铁合金，熔化碳钢、合金钢、高锰钢、工具钢、耐热钢、不锈钢，熔化铝及其合金，熔化紫铜、黄铜、白铜及青铜等铜合金等，对应的中频炉料有所区别。
我们以炉料的酸碱性分类，分为中性，碱性，酸性三种炉料。
酸性打炉料是以高纯石英、熔融石英为主要原料，以复合添加剂为烧结剂；
中性中频炉料是以氧化铝、高铝材料为主要原料，以复合添加剂为烧结剂；
碱性中频炉料是以高纯电熔刚玉、高纯电熔镁砂、高纯尖晶石作为主要原料，以复合添加剂为烧结剂。
中频熔炼炉的打炉方法
中频熔炼炉的筑炉有干湿两种打法，两种方法均可用于不同炉衬材料。我们经常会采取干湿配合的方法捣打有芯熔炉，而无芯熔炉采取湿法捣打。
在炉衬材料中混合水，水玻璃等各种胶黏剂的方法为湿法打炉。湿法打炉优劣明显，我们需要根据实际来判断，减少扬尘，成型好，捣打的炉衬结构密度比干式筑炉低，需要经过长时间烘炉，烘炉过程中还会引起感应器匝间打火，接地短路等现象。在大中型熔炼炉的捣打应尽量避免湿法筑炉。
干式筑炉主要应用于坩埚熔炼，因为炉衬的细粉增多，密度增大，裂纹减少，可以最大限度发挥材料的耐火性能，提高炉衬的安全可靠性。
中频熔炼炉的打炉步骤
打炉时，根据使用要求选择坩埚，如果是多次使用模具坩埚，需要加热烤炉之后，取出炉衬坩埚的无芯熔炉，如果使用时需要避免杂质，石墨坩埚，刚玉坩埚等比较常见的有芯坩埚，我们以石墨坩埚进行实例说明。
石墨坩埚相对于无芯坩埚来说要容易一些，毕竟石墨坩埚氧化燃烧之后会根据厚度来监测，知道使用期限，不用担心炉料是否有间隙和空气发生裂缝。
我们需要准备的材料有：玻璃纤维布，感应电炉炉衬耐火材料，水玻璃，熔炼电炉，石墨坩埚。工具需要准备捣打棒，混料铲斗，模具，剪刀等。
我们将准备工作做好之后，就可以开始筑炉了，我们将炉料包解开，使用剪刀剪下需要的玻璃纤维布，并将其铺满熔炉内壁，做到两层到三层，搭口部分需要叠合一部分，防止炉料的渗漏，比熔炉平面余出部分，需要将其剪开，平铺在熔炉端面，后面再次修整，我们在铺好玻璃纤维布之后，根据坩埚与熔炉高度计算，倒入炉料，并进行压实，我们根据熔炉的大小选择工具，当熔炉达到一定规格时，我们可以选择电动捣炉器，今天的试验炉为20KG小炉，可以使用小规格棒杆配合平压板使用，进行压实即可。
在将熔炉底部炉料压实之后，我们将石墨坩埚放入熔炉内部，并且调整确认高度合适，中心适中，只有距离正确，才能进行下一步，使用起来才会更可靠。在坩埚内部放置一些报纸或者布料等，放置筑炉时，掉落过多零碎炉料不好清理。
在坩埚放入后，继续添加炉料过程中，我们需要间断拉扯玻璃纤维布，放入的炉料一层一层不断压实，不能有过松的情况出现。
我们在不断的添加压实之后，在距离端面一定距离之后压实就不再使用干料捣料，剩余部分需要使用湿法进行筑炉，让炉料结构更好，不容易散，也不会因为散落石英砂，镁砂等耐火材料而影响产品质量。
我们将端面剩余玻璃纤维布进行裁剪，好进行下一步，让炉料与炉面更好粘合在一起。
在压实干料后，裁剪完玻璃纤维布，我们使用水玻璃将炉料搅拌均匀，淋少量水玻璃在干料上，再将搅拌湿料依据需求捣打一定形状的炉嘴，好让溶液按定向进行浇筑，我们使用实心光滑的棒子进行压实，让炉嘴光滑更有型，在最后撒落一定石墨粉，做进一步隔离，减少对溶液的污染。
炉衬使用寿命影响原因
有芯熔炉和无芯熔炉的使用不同，那么使用寿命也不一样，当然无芯熔炉的情况相对更复杂，不同的情况相对影响因素也会不一样。
中频熔炉在使用过程中，炉衬不管是否有坩埚存在，内外温差都非常大，内侧与金属液接触，温度相当高，高温金属液含有氧化物，微量元素，会对坩埚，炉衬内壁进行侵蚀，外部与水冷线圈接触，内外温差大又会引起裂变。
影响炉衬损毁的主要工艺条件包括：熔炼温度、脱气时间、一次脱气量、炉渣的化学成分和生产的钢（铁）种。破坏炉衬的主要影响因素有：炉渣化学侵蚀、耐火材料结构剥落与热侵蚀。
我们无芯炉衬的捣打主要是使用镁砂，而且钢铁铸造熔炼也是多以无芯熔炼炉为多，那么我们以镁质耐火材料为例，细说一下炉料侵蚀损坏的机理。
熔炉使用过程中，流动的高温钢液对无芯炉料造成热侵蚀，炉渣成分渗透的化学侵蚀，渣料线接触的粘附都是主要原因。
熔炼过程中，原材料溶液产生的钢液元素，杂质钢渣的氧化物，还有各种气体均会进入耐火材料基体内部侵蚀炉衬。
渗入成分包括；CaO，SiO2，FeO，Fe，Si，Ai，Mn，C，金属蒸汽，CO气体等。因为熔炼材料的不一样，各种氧化物，碳化物，硫化物本身及不断产生的新化合物均会对炉衬产生剧烈的化学侵蚀。会产生诸如铁橄榄石（FeOSiO2），锰橄榄石（MnOSiO2），莫来石（3Al2O3·2SiO2），镁橄榄石（2MgO·SiO2）等。
因为这些成分的沉积和渗入，会造成耐火材料工作面在操作温度急变下将出现裂纹、剥落和结构疏松。炉渣因为熔点的不一样，会在炉壁上粘连累积，会影响电炉的功率、熔速和容量，直至影响炉衬寿命。
熔炉的大小因为钢液的散热比例不一样，炉渣的温度，流动性，炉衬的厚度及厚度限制，均会有不一样。
炉渣的碱度应当和炉衬材质相适应。真空下进行无渣熔炼时，炉衬的使用寿命更长。
炉衬材料的力度比例，理化性能以及烧结温度均会影响炉衬性能。
炉衬寿命延长方法
我们可以通过一系列的手段来延长炉衬的使用寿命，使用工艺，装料，加热曲线，筑炉方式方法都为有效手段。
炉衬材料选择与溶液温度，性质最匹配的品种，尽量避免加入A1、Mn、Zn、Mg等材料，捣筑密度尽量提高。减少开口气孔和透气度，提高高温抗折强度，高温抗侵蚀性和抗剥落性。
筑炉后尽量立即开始烘炉，避免长时间放置吸附水汽等，新炉衬烧结时，尽量减少倾炉动作，新烧结炉衬应连续运行，增加炉衬烧结层，提高机械强度。
正常熔炼使用过程中，减少装料引起的架桥顶死炉衬情况，尽量及时清除炉渣，保持较高的待用金属液面，使炉型的侵蚀均匀，缩短炉衬处于高温状态时间。尽可能在许可范围内降低出炉浇注温度。
熔炉停机后，应使用炉盖，减少冷却水量，让炉衬缓慢冷却，降低冷热交替裂变量，尽量连续生产作业，可增加0～25％炉衬寿命。
熔炉在停机再生产时，应进行炉料预热，使用60%左右功率加热到一定温度后再进行满功率运行，当炉内材料不足，量少时应降低功率，避免使用高功率作业。
炉衬的侵蚀判断
当我们在装料时，如果熔炉的容量有明显增加，那么我们必须重新筑炉，因为炉衬的厚度会因为长期使用侵蚀减薄，一般控制侵蚀量在30-50%范围。
在使用过程中，需要查看炉衬内壁的裂纹，裂纹的均匀性及裂缝大小是我们的判断依据，炉衬的粘渣，过高的溶液温度，冷却速度均会影响，而裂纹是铁液渗入炉衬发生漏炉现象的直观原因。
以上就是关于黏度的测定全部的内容，如果了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！
