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氧化铝电解槽用耐火材料

浏览 802 次 来源: 发布日期:2014-02-15 15:44:32

用氧化铝和冰晶石溶剂组成电解质,建筑螺纹钢最后砌筑普通粘土砖;工作层采用碳质或氮化硅结合碳化硅质耐火材料砌筑,能抵抗铝液的渗透、氟化物和电解质及熔融钠盐的侵蚀,延长使用寿命。
  槽壁工作层一般用炭块砌筑,如采用碳化硅砖时,可减薄工作层,有利于扩大槽容量,提高其导热性、抗侵蚀性和机械强度,对高功率或快速冷却的铝电解槽尤为适用。碳素圆钢例如原来用炭砖时侧墙厚度约200~400mm,采用氮化硅结合的碳化硅砖后侧墙厚度只要75mm。洛耐集团的氮化硅结合的碳化硅砖的性能指标见下表。同时,在碳化硅砖层表面上还可形成氧化铝与冰晶石的共熔物,保护槽壁工作层,延长使用寿命。槽底工作层用炭块砌筑,厚400~500mm,其中埋设有金属导体,周围用碳质耐火捣打料捣实而构成阴极内衬。电解槽生产初期,由于热应力作用和碳砖与铝液的化学反应引起砌体体积膨胀,锚杆钢使碳砖拱起或出现裂纹,致使电解质和铝液渗透到阴极内衬,抗震螺纹钢影响其使用寿命。因此,炭块砌缝要求较小,以防渗漏。小型电解槽的工作层可用碳质耐火捣打料捣打成整体衬。铝电解槽衬体的平均使用寿命为3~4年。当用碳化硅砖作槽壁,用高效粘结剂砌筑槽底炭块时,其使用寿命可提高至4~7年。
  理化性能
  规定值
  实测值
  国外同类产品
  w(SiC)/%
  ≥72
  73
  75
  w(Si3N4)/%
  ≥21
  23
  21
  w(Si)/%
  ≤1.0
  0.3
  0.3
  w(Fe2O3)/%
  ≤1.0
  0.4
  0.5
  显气孔率/%
  ≤17
  15
  15
  体积密度/(g/cm3)
  ≥2.65
  1.70
  2.67
  常温耐压强度/Mpa
  ≥150
  220
  165
  常温抗折强度/Mpa
  ≥45
  52
  48
  高温抗折强度(1400℃,0.5h)/Mpa
  ≥53
  65
  53(1350℃,0.5h)
  热导率(1000℃,2h)/[W/(m·K)]
  ≥17
  18.5
  16.9(1200℃,2h)


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