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金属铝冶炼铝电解槽用新型耐火材料

编辑:保温砖 时间:2024-01-25 浏览:84

金属铝的冶炼必须在电解槽内完成。因此电解槽是铝制造的核心设备。目前窑闭试焙烧阳极电解槽应用最为广泛,并向大型化、长命化、环保节能发展。使用传统的耐火保温材料已远不能符合要求。

传统砌筑铝电解槽的办法是这种:外层是轻质保温砖衬,其次耐火砖,在两层砖中间加一定厚度的Al2O3阻挡层,耐火砖上边是钢棒、阴极碳块、槽壁是碳块或碳质捣打料(具体情况如下图的左半部份)。传统砌筑方式使用中有以下缺陷。

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1、冰晶石、氧化铝熔液通过阴极碳块缝隙渗入耐火砖层,随着时间的推移,再从砖缝处慢慢渗进Al2O3阻挡层,最终慢慢渗入保温层。这样不仅增大了导热系数,而且部分耐火砖、阻挡层Al2O3和保温衬砖慢慢熔入冰晶石溶体中。使液相增多,散热加重,越是外,这种溶体越容易固化,造成较大的体积收缩、裂纹,那样更加剧了溶体的渗透,导数系数就更大了,比较容易散热、固化、收缩、裂纹、渗入,产生一连串恶循环,最终槽低材料成为一体,导致能源消耗扩大,能源利用率大幅度下降,冰晶石损害加重,最终拆槽艰难。


2、当阴极碳块下耐火砖中渗进很多冰晶石熔液后,碳块不仅受电解槽内冰晶石溶体侵蚀、渗入以外,同时还会受到下边冰晶石侵蚀、渗入、若碳块下边温度在850℃左右时,来源于下边Na蒸汽也会沉集于阴极碳块中,进而逐渐增加阴极电阻,使电耗持续加大;这种钠盐在阴极中越集越大,这样使阴极碳块的热稳定性、体积稳定性越来越差,裂纹加重、电解柄使用寿命结束。


3、用传统方式筑槽因为冰晶石熔液的持续入渗,来源于下边压力不断增长,容易造成槽底碳块上浮,那样:一则槽壳受压变形,二则阴极钢棒与碳块接触面积减小,发热扩大,造成钢棒受到损害,导致新一代使用寿命结束。


上述三个原因导致了电解槽保温差、能耗高、周期短、拆槽难。这是传统的耐火保温材料和施工技术所导致的必然趋势。


近些年不定型耐火材料的迅速发展,为铝电解槽的环保节能、节能降耗、长命找到了一条行之有效的方式,技术专家共同探讨、研究,开发设计了新的电解槽用耐火保温材料。

一个新的铝电解槽用耐火保温材料(在确保碳块质量的同时)需具备能产生新的阻拦形和保温层。