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電解鋁用澆注料產品介紹

作者:寰洋實業  發布日期:2018-05-28

電解鋁是有色金屬冶煉中的一個類別,今天寰洋實業為大家整理了關于電解鋁用澆注料產品及使用要求,感興趣的朋友可以一起來了解下。

 

 

鋁電解槽耐火材料的損毀機理

世界上鋁的大規模生產普遍采用霍爾電解法,即將氧化鋁在950-980T3溫度下熔化于冰晶石中電解還原,電解鋁用耐火材料主要包括以下幾種:碳陽極、電解質、陰極碳塊、保溫層、高鋁澆注料、側部碳澆注料、粘土澆注料等。

在這種電解槽中,陰極裝置至關重要,陰極提取的鋁液聚積在磷澆注料制成的爐底上,為了隔熱,在電解槽內壁及底部砌有多層耐火澆注料,耐火澆注料下面是幾層保溫層。

在操作期間,尤其是剛投產時,由于熱應力和底部碳同熔體成分發生反應,會引起體積變化,導致碳澆注料起拱和裂縫,從而使電解質和鋁液等透過裂縫滲到陰極碳澆注料下,與耐火材料接觸并發生作用。雖然耐火材料的壽命主要取決于底部碳澆注料,但是耐火材料的抗侵蝕性也超著重要作用,抗侵蝕性差的耐火材料使甩一定時間后會使贏部等溫線明顯下移,外殼溫度升高,耗船急劇增加,壽命縮短。

鋁電解質對普通硅酸耐火材料的侵蝕后,電解質過剩的NaF,AIF3易與粘土澆注料反應,生成Al2O3、NaAlSiO4和SiF4氣體,使形成的灰白質層產生體積膨脹。

Na2O電能侵蝕耐火澆注料,使3A1203、2Si02轉變成NaA1SiO4。

鋁液直接侵蝕粘上澆注料的作用不大,但鋁易與藩解在電解質中的莫來石(3A12O3-2SiO2)和霞石發生反應.置換出硅鐵形成合金。

硅藻土保溫材料抵抗電解質侵蝕能力差,一旦接觸電解質就很快被侵蝕。

電解質對耐火材料的侵蝕隨溫度升高而加快。

電解鋁用耐火材料的損毀主要是電解質的侵蝕I起的,降低電解質的侵蝕是關鍵。目前,我國電解鋁用耐火材料主要是粘土澆注料和少量的高鋁澆注料。這些耐火材料抗侵蝕能力比較差,為了延緩物料向電解槽側部和底部內匍侵蝕,需要尋求一種氣孔率小,鈉侵速度低以及耐壓強度比較高的耐火材料。

近年來的趨勢是向非金屬氧化物高級耐火材料發展。非金屬氧化物(如碳化硅澆注料)引入可以顯著地提高生產能力。碳化硅澆注料以SiC為主要原料制成的不定形耐火材料,含SiC72%~99,利用碳化硅的耐腐蝕、抗熱沖擊耐磨損、導熱好的特點,在大型內襯應用中提高了使用壽命。

電解槽的設計和選材,應確保炭陰極材料內部的溫度大于850℃,因為NaF在850℃以下會結晶,引起炭陰極體積膨脹和炭磚鼓脹,降低其使用壽命。其辦法是選用良好的保溫磚作隔熱層,同時在炭磚與隔熱層之間用防滲料作阻擋層,防止NaF等有害物質的滲透。防滲澆注料的選用原則是m(Al2O3)/m(SiO2)大于0.9,就能抑制NaF和Na的滲透。

防滲澆注料采用黏土熟料作耐火骨料,三級礬土熟料作耐火粉料,添加超微粉,用CA-50水泥作結合劑,并加分散劑和硅質或長石類防滲劑。其主要性能:Al2O3 44%,SiO2 49%,體積密度≥2.23g/cm?,110℃和1000℃燒后耐壓強度分別為40MPa和70MPa,1000℃燒后耐壓強度分別為40MPa和70MPa。該料用于鋁電解槽側壁炭磚和隔熱層之間,可阻止NaF和Na等物質的滲透,也保護了隔熱層。

硅酸鋁耐火材料中SiO2含量越高抗侵蝕性越差。我國高鋁礬土資源豐富.在我國鋁及鋁合金冶煉工業使用高鋁質耐火材料代替普通粘土質耐火材料是適宜的。

非氧化物耐火材料近年來在鋁及鋁合金冶煉工業中使用逐漸增多。非氧化物耐火材料特點是抗侵蝕性強,抗熱震性好。

雖然電解鋁的壽命主要取決于陰極碳塊的質量,槽襯安磺量和操作條件等,但爐役的長短與選擇的陰極耐火材料也有直接關系。耐火材料的損毀主要由于球晶石、鋁液等侵蝕引起的,選擇致密抗侵蝕性強材料(如高鋁碳化硅、碳化硅等)對提高電解槽壽命有明顯作用。

熔鋁爐專用不粘鋁耐火澆注料是專門針對國內熔鋁行業而設計的鋁合金熔煉用澆注料。不沾鋁耐火澆注料能顯著提高熔鋁合金爐的使用壽命,在鋁熔煉過程中不產生鋁灰,不結剛玉瘤,防止金屬鋁溶液于耐火材料中的元素發生反應,從而避免雜質進入鋁合金中影響鋁合金質量。降低鋁液的附著率,提高防滲能力。

電解鋁用硅酸鋁耐火材料的損毀主要由于鋁液向耐火材料的滲透。還原SiO2生成剛玉產生體積膨脹引起的提高耐火材料中氧化鋁的含量以及采用添加封的方法可以阻止鋁液昀滲透,增強耐火材料的穩定性。氮化硅、硼化鋯、碳化硅等非氧化物耐火材料在鋁及鋁合金冶煉中顯示出優、異性能。

關于電解鋁用澆注料產品就介紹到這里,希望對大家有所幫助,寰洋實業作為專業的耐火澆注料廠家,注重客戶的售前售后工作,讓用戶感到選擇寰洋實業耐火材料就選擇放心,想用戶所想,急用戶所急,解用戶所難,為用戶在前進發展的道路上保駕護航。


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