冷捣糊(cold ramming paste)是指一种可在室温下砌筑施工的阴极糊。是一种砌筑用碳素填充原料,大范围的应用于铝电解槽、炼铁高炉、冶炼炉、电石炉等工业窑炉。这种阴极糊的骨料与普通阴极糊(也称热捣糊)相同,如普煅无烟煤或电煅无烟煤、冶金焦、石墨碎等。黏结剂的低软化点为20℃±5℃。
铝用阴极冷捣糊是匙犁记施工温度厦判少在8℃~25℃阴极炭块捣打料。由于兵台再冷捣糊的施工
耻甩较低不需加热在室温下就能直接用。因此它明显希婆改善了工人施工时对身体的损害及对环境悼重脚协的污染。冷捣糊的工业化生产一直掌握在发达国家手里如美国、法国、挪威等,长期以来他们对我国施行严密的技术封锁。因此,我国冷捣糊是急需自主研究和开发并进行工业化的一种环保型材料。
越来越多的人倾向于连接内衬炭块间的捣打料是决定电解槽寿命的关键材料之一。铝电解槽底部炭块阴极间缝和它与侧壁炭块(碳化硅)之间的周边缝是依靠捣打填充阴组台极炭糊来连接的。焙烧后的阴极炭糊将电解槽的内衬炭块焦结成一个整体。
槽内衬材料炭块经焙烧后灰分、挥发分、热导率和电阻率、抗压强度和抗钠渗透等理化指标都能够达到工业要求。所以内衬里最薄弱的部位是极间缝和周边缝。由于受阴极糊的性能,捣打的技术,施工的风压以及预热焙烧方式等诸多因素影响,炭缝糊难免产生孔隙裂纹和夹层等缺陷,高温熔体往往最容易首先从这些炭衬的缺陷处渗漏
阴极糊按其粘结剂软化点及施工温度高低,可分为热捣(扎)糊,中温捣打糊和冷捣(扎)糊。冷捣糊的施工温度为8℃ ~25℃ ,中温捣打糊的施工温度为50℃左右,热捣糊的施工温度超过100℃。按其组成骨料的颗粒及填充缝隙大小,可分为粗缝糊和细缝糊。细缝糊用以粘结小于2mm的炭缝,其骨料主要为小于100目的焦粉,粗缝糊用来填充较大的缝隙及用来捣打炭垫。按使用部位。阴极糊又可分为周边糊(周围糊)、炭间糊、钢棒糊。根据所用的骨料不同,可分为半石墨质阴极糊和普通阴极糊。半石墨质阴极糊与半石墨质阴极炭块配套使用,普通糊与普通炭块配套使用
冷捣糊是填充电解槽炭块间缝隙的一种材料,所以它的性质应与炭块的性质相同或相近。冷捣糊的原料组成主要为:骨料、粘结剂、添加剂。
(1)煅烧无烟煤,用于阴极糊的无烟煤,应是低灰优质无烟煤,煅烧前无烟煤的灰分应小于l0% 。煅烧无烟煤分为普通煅烧无烟煤(煅烧温度为1200℃~1350℃)和高温电煅无烟煤(煅烧温度为1500℃-2000℃);
(2)冶金焦,一般磨成小于0.5mm 的细粉使用,冶金焦耐铝液和电解质冲刷能力较差;
(3)石墨碎块,能改善阴极糊的导热导电性能,提高抗电解质侵蚀性能。在960℃下抗钠浸蚀性由强到弱的炭素材料依次是:石墨、电煅煤、气煅煤、冶金焦和石油焦。因此国内冷捣糊生产厂采用煅烧无烟煤、冶金焦、预焙阳极块、生石墨化电极、天然石墨、有的选择石油焦作为骨料。
(1)高温沥青(改质沥青)软化点为100℃~110℃(环球法)。高温沥青虽然软化点温度高,但是它的各项指标明显优于中温沥青。高温沥青的运用不仅能提高炭素制品的质量,还便于运输和贮存,改善工作环境及劳动条件;
(2)中温煤沥青,软化点为75℃~95℃。中温沥青的软化点温度低,制成的炭素制品质量不如高温沥青好;
(3)煤焦油或蒽油,可拿来调整粘结剂的软化点,但是它们在降低软化点的同时也会使粘结剂的结焦量降低,以此来降低了冷捣糊的理化指标。冷捣糊所用粘结剂要求具有较低的软化点,故采用煤沥青与煤焦油或蒽油混合做粘结剂。常用混合粘结剂的软化点为15℃~46℃。
以上任一种作用机理的添加剂都能使沥青的结焦量增加,冷捣糊的体积密度、抗压强度增大。
我国铝电解技术虽然在工业化电解槽容量方面赶上了世界领先水平,但我国铝电解槽的寿命、电流效率、电能消耗、环境污染和对施工工人健康危害和国际领先水平还有些差距。就近些年国际技术发展的趋势来看,缩小这种差距的重要措施之一就是采用优质冷捣糊来捣固阴极炭块,提高电解槽的寿命,以此来降低能耗提高电流效率。可见,研究冷捣糊的发展很有实际意义
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