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干式防滲料標準

《中華人民共和國有色金屬行業(yè)標準:鋁電解槽用干式防滲料(YS/T 456-2003)》內(nèi)容簡介：鋁電解槽用干式防滲料是20世紀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，它的使用對提高電解槽技術經(jīng)濟指標、延長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，特制定本標準。


我國耐火材料工業(yè)從建國初期重工業(yè)發(fā)展時期開始形成，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，科瑞耐材對我國鋁電解槽用耐火材料干式防滲料的發(fā)展狀況進行了研究。

鋁電解槽用干式防滲料的發(fā)展及應用

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)公司和科研機構(gòu)對陰極內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的研究從來都未停止過，這是因為：鋁電解槽是在高溫熔融狀態(tài)下進行生產(chǎn)的設備，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)生化學反應，一方面造成體積膨脹產(chǎn)生很大的應力，使爐底上抬，槽殼變形導致漏爐，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)工藝條件及技術經(jīng)濟指標惡化，嚴重時被迫停槽。中國鋁業(yè)青海分公司早在1996年引進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#槽上進行了工業(yè)試驗；為進一步推廣應用試驗的成果，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電解槽上又進行了10臺槽的應用，此次應用試驗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、不同種類的耐火原料科學級配混合而成的不定型散狀耐火材料。運用化學抗?jié)B機理，有效抑制和減緩了鋁電解過程中滲透的電解質(zhì)和蒸氣對電解槽下部保溫層的破壞作用。具有如下優(yōu)越性能：

1、簡化筑爐施工，節(jié)約人力和節(jié)省時間。

干式防滲料在筑爐中以散料直接鋪放壓實，來替代傳統(tǒng)鋪氧化鋁和砌筑耐火磚層，省時省工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，電解槽運行期間(尤其運行后期)，保溫性能基本不發(fā)生變化，可保證槽電壓相對穩(wěn)定、熱分布合理、效能提高。實踐證明：采用干式防滲料和使用傳統(tǒng)材料筑爐，同比槽壽命可延長一年以上，電解槽運行后期電流效率可提高0.5%以上。

3、二次修槽時，底部保溫層可重復使用。

電解槽破損后，干刨去掉碳塊和部分防滲料反應層，補充部分防滲料后可直接鋪放碳塊，無需更換下部保溫層。

4、有效解決了電解槽設計中保溫層上表面底于800℃的設計難題。

干式防滲料配方

電解槽保溫設計中的一個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，加氧化鋁層可達到此要求，但其抗電解質(zhì)滲透性能差，一旦與電解質(zhì)作用后，導熱性增加，保溫磚上表面溫度升高，溫度與進一步滲蝕的電解質(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；砌筑工藝簡單，容易操作等措施，增加經(jīng)濟效益，延長槽壽命。

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