鋁電解槽用的耐火材料

　　鋁電解槽用的耐火材料種類很多，歡迎致電榮盛耐材。預(yù)焙陽作為鋁電解槽的心臟，其質(zhì)量和工作狀況對鋁電解生產(chǎn)是否正常及電流效率、電能消耗、產(chǎn)品等級等影響很大。鋁電解對預(yù)焙陽的質(zhì)量提出了以下要求：

　　(1)純度高。鋁電解生產(chǎn)過程中，預(yù)焙陽發(fā)生電解反應(yīng)而逐漸消耗，其中所含的灰分雜質(zhì)進入金屬鋁液中，污染鋁的質(zhì)量。因此要求預(yù)焙陽的雜質(zhì)含量越低越好，一般要求其灰分不大于1% (級品要求灰分不大于0.5%)。

　　(2)導(dǎo)電性能良好。在鋁電解相上，預(yù)焙陽傳導(dǎo)電流，消耗在預(yù)焙陽上的電壓降達(dá)0.35?0.5V，每生產(chǎn)1t電解鋁，消耗在陽上的電能為1500?2000kW.h，占電解鋁生產(chǎn)電耗的10%?15%。因此，降低預(yù)焙陽的電阻率，對降低電解鋁生產(chǎn)成本十分重要。預(yù)焙陽的電阻率不應(yīng)大于65μΩ·m。

　　(3)足夠的機械強度。鋁電解槽上炭陽組重達(dá)幾十噸，還要承受電、熱等的沖擊，因此需要預(yù)焙陽具有足夠的機械強度。預(yù)焙陽的耐壓強度不應(yīng)低于29MPa。

　　(4) 抵抗CO2反應(yīng)性能良好。電解鋁生產(chǎn)過程中，陽反應(yīng)生成的CO2再次與炭發(fā)生反應(yīng)，從而引起預(yù)焙陽的過量消耗，產(chǎn)生脫落和掉渣等現(xiàn)象，并降低電解反應(yīng)的電流效率。鋁電解生產(chǎn)要求預(yù)焙陽在CO2氣氛中穩(wěn)定，通常評價預(yù)焙陽抵抗CO2反應(yīng)性的指標(biāo)有反應(yīng)速率、總消耗率、氣化率和脫落度等。

　　預(yù)焙陽在鋁電解槽中的應(yīng)用已經(jīng)非常的廣泛，其主要消耗由以下3點組成：

　　(1) 電化學(xué)消耗。預(yù)焙陽的大部分消耗直接由電化學(xué)反應(yīng)引起，其反應(yīng)式為 2Al2O3+3C=4Al+3CO2，或 Al2O3+3C= 2AI+3CO。當(dāng)陽氣體中CO占30%時，理論計算的預(yù)焙陽消耗量為393kg/t。

　　(2) 化學(xué)消耗。包括預(yù)焙陽與CO和CO2的反應(yīng)以及陽的空氣氧化反應(yīng)(主要發(fā)生在陽暴露在空氣中的部位)。

　　(3) 機械消耗。由于黏結(jié)焦的先氧化，所以骨料與黏結(jié)焦間的結(jié)合力變?nèi)?，骨料顆粒從陽上脫落而掉入電解質(zhì)中，預(yù)焙陽表面顯得更加粗糙。

　　生產(chǎn)1t電解鋁所消耗預(yù)焙陽的總量(包括殘)稱陽的毛耗，預(yù)焙陽的毛耗一般為450?600kg/t。除去殘后每生產(chǎn)It電解鋁所消耗預(yù)焙陽量稱為陽凈耗，凈耗為鋁電解的實際消耗，一般為400?450kg/t。預(yù)焙陽凈耗遠(yuǎn)大于理論消耗量，它是由預(yù)焙陽的氧化和掉渣等過量消耗引起的。在鋁電解過程中，預(yù)焙陽的日平均消耗為1?2cm，預(yù)焙陽的使用壽命一般為20?28天。

　　在鋁電解過程中出現(xiàn)的陽故障有哪些，如何進行處理?

　　鋁電解槽故障中有70%發(fā)生在預(yù)焙陽。電解槽經(jīng)常出現(xiàn)的陽故障(病狀)有：陽局部過熱、電流分布不均、陽掉塊、陽“長包”、陽裂紋斷層、陽塊脫落、大量炭渣落入電解質(zhì)使其含炭、陽四周氧化燃燒和陽傾斜等。這些故障主要是由預(yù)焙陽質(zhì)量問題和電解作業(yè)操作不當(dāng)引起的。

　　(1) 陽掉塊(脫鉤)。預(yù)焙陽因磷生鐵澆鑄不牢或陽炭碗缺陷，使用時因受熱膨脹，會發(fā)生陽炭塊與鋼爪脫離的現(xiàn)象。發(fā)生此種現(xiàn)象時，需從電解槽中撈出炭陽，更換新的預(yù)焙陽。陽炭塊出現(xiàn)大裂紋時，也會裂開掉塊。

　　(2) 陽長包。由于預(yù)焙陽內(nèi)部質(zhì)量不均勻，在使用過程中電解消耗速率不同步，從而造成炭陽下表面局部凸出的現(xiàn)象，稱為陽長包。如發(fā)生此種現(xiàn)象需取出陽，砸掉陽炭塊下面的長包后，該陽可繼續(xù)上槽使用„

　　(3) 陽裂紋。預(yù)焙陽因成型或焙燒等原閑，有時會有橫向或縱向裂紋。一般來說，對陽澆鑄前發(fā)現(xiàn)裂紋的陽炭塊， 都不進行澆鑄;在電解槽上使用過程中發(fā)現(xiàn)陽裂紋時，需取出更換新的預(yù)焙陽。