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干式防滲料標(biāo)準(zhǔn)

《中華人民共和國有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):鋁電解槽用干式防滲料(YS/T 456-2003)》內(nèi)容簡(jiǎn)介：鋁電解槽用干式防滲料是20世紀(jì)90年代中期才在我國開始使用的鋁電解槽筑爐專用功能材料，它的使用對(duì)提高電解槽技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、延長(zhǎng)電解槽使用壽命具有明顯作用。因此，在短短的幾年中得到迅速推廣。目前，超過60%的電解鋁廠都已采用了干式防滲料。為了規(guī)范鋁電解槽用干式防滲料產(chǎn)品質(zhì)量，**用戶的利益，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。


我國耐火材料工業(yè)從建國初期重工業(yè)發(fā)展時(shí)期開始形成，耐火材料是重工業(yè)包括鋼鐵業(yè)、鋁業(yè)、水泥業(yè)、玻璃業(yè)等生產(chǎn)不可或缺的消耗品，其中耐火材料中的防滲料是鋁業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的消耗品，科瑞耐材對(duì)我國鋁電解槽用耐火材料干式防滲料的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了研究。

鋁電解槽用干式防滲料的發(fā)展及應(yīng)用

在鋁電解槽的生產(chǎn)中，電解槽壽命是制約電解發(fā)展的重要因素，為提高電解槽壽命，國內(nèi)外鋁業(yè)公司和科研機(jī)構(gòu)對(duì)陰極內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的研究從來都未停止過，這是因?yàn)椋轰X電解槽是在高溫熔融狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)的設(shè)備，所以陰極不可避免的受到鈉、電解質(zhì)和鋁液的侵蝕，侵蝕后的鈉、電解質(zhì)、鋁液與耐火材料、保溫材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一方面造成體積膨脹產(chǎn)生很大的應(yīng)力，使?fàn)t底上抬，槽殼變形導(dǎo)致漏爐，造成電解槽的早期破損；另一方面它改變了耐火材料、保溫材料的化學(xué)組成，降低保溫性能，破壞電解槽的熱平衡，使生產(chǎn)工藝條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)惡化，嚴(yán)重時(shí)被迫停槽。中國鋁業(yè)青海分公司早在1996年引進(jìn)澳大利亞派羅特克公司的干式防滲材料，在一期160KA電解槽的66#、227#槽上進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)；為進(jìn)一步推廣應(yīng)用試驗(yàn)的成果，2001年選用國內(nèi)兩家生產(chǎn)干式防滲材料的廠家，分別在一、二期的160KA電解槽上又進(jìn)行了10臺(tái)槽的應(yīng)用，此次應(yīng)用試驗(yàn)不但在槽底用干式防滲材料而且在槽四周也采用干式防滲材料，防止底部和側(cè)部漏爐。

干式防滲料是九十年代初問世的新型鋁電解槽筑爐材料，它是由不同粒級(jí)、不同種類的耐火原料科學(xué)級(jí)配混合而成的不定型散狀耐火材料。運(yùn)用化學(xué)抗?jié)B機(jī)理，有效抑制和減緩了鋁電解過程中滲透的電解質(zhì)和蒸氣對(duì)電解槽下部保溫層的破壞作用。具有如下優(yōu)越性能：

1、簡(jiǎn)化筑爐施工，節(jié)約人力和節(jié)省時(shí)間。

干式防滲料在筑爐中以散料直接鋪放壓實(shí)，來替代傳統(tǒng)鋪氧化鋁和砌筑耐火磚層，省時(shí)省工70%，且具有良好的內(nèi)襯整體性能。

2、保證電解槽具有良好的保溫性能和合理的熱平衡。

由于電解質(zhì)滲透被阻擋，保溫層不被破壞，電解槽運(yùn)行期間(尤其運(yùn)行后期)，保溫性能基本不發(fā)生變化，可保證槽電壓相對(duì)穩(wěn)定、熱分布合理、效能提高。實(shí)踐證明：采用干式防滲料和使用傳統(tǒng)材料筑爐，同比槽壽命可延長(zhǎng)一年以上，電解槽運(yùn)行后期電流效率可提高0.5%以上。

3、二次修槽時(shí)，底部保溫層可重復(fù)使用。

電解槽破損后，干刨去掉碳?jí)K和部分防滲料反應(yīng)層，補(bǔ)充部分防滲料后可直接鋪放碳?jí)K，無需更換下部保溫層。

4、有效解決了電解槽設(shè)計(jì)中保溫層上表面底于800℃的設(shè)計(jì)難題。

干式防滲料配方

電解槽保溫設(shè)計(jì)中的一個(gè)難題是如何保證保溫層上表面溫度低于800℃，采用粘土耐火磚鋪三層也滿足不了這一點(diǎn)，加氧化鋁層可達(dá)到此要求，但其抗電解質(zhì)滲透性能差，一旦與電解質(zhì)作用后，導(dǎo)熱性增加，保溫磚上表面溫度升高，溫度與進(jìn)一步滲蝕的電解質(zhì)共同作用，造成保溫層被破壞。而干式防滲料其導(dǎo)熱率只有耐火磚的1/3，并且在同電解質(zhì)的作用中，生成高粘度的露石層，有效地抑制和減緩電角質(zhì)的繼續(xù)滲蝕，采用該材料代替耐火磚就滿意的解決此問題。

將耐火磚及氧化鋁砌體用干式防滲料替代后，通過電解槽槽殼下部溫度降低；減少槽殼變形破損；消除耐火磚之間的縫隙；減少耐火磚濕砌帶來的水分；阻止電解質(zhì)在底部和側(cè)部滲漏；砌筑工藝簡(jiǎn)單，容易操作等措施，增加經(jīng)濟(jì)效益，延長(zhǎng)槽壽命。

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