冷捣糊用骨料、结合剂及其他外加剂应怎么样做选择?

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冷捣糊用骨料、结合剂及其他外加剂应怎么样做选择?

发布时间: 2023-10-31 来源:乐鱼体育直播在线观看

  冷捣糊通常用于制作热工设备的衬里,不经烧成工序,直接烘烤使用。冷捣糊与常用的耐火炭砖相比,具有制备工艺简单、成本低、能源消耗小、易于机械化施工、产品性能优良和常规使用的寿命长等优点。近年来,冷捣糊在矿热炉、冶金炉、黄磷炉等行业的炉衬制造中应用比例不断增大,带来非常大的金融效益。在铝电解槽中,依据使用部位的不同,冷捣糊可分为底部糊料及侧部糊料。侧部糊料通常要求灰分含量低、绝缘性好、抗熔盐与铝液侵蚀,否则阴极糊所填充的缝隙处易成为阴极炉衬的薄弱点,炉衬从此开始受到侵蚀损坏,最后导致整个电解槽炉衬的破损。

  冷捣糊通常用来填充阴极炭块及炭块、周边及导电钢棒间的缝隙,又称为捣固糊,一般与阴极炭块配套使用,通常是将一定配比的材料经过破碎、筛分后称重,加入到预热至一定温度后在混捏锅中混捏20~30分钟。且根据生产规格要求选择正真适合的添加材料来湿混,最后出炉冷却。冷捣糊的制备材料通常是骨料、改质沥青粘结剂及添加剂等,并依据使用部位及生产环境的不同调整组成材料的种类及比例。

  冷捣糊骨料的选择至关重要。首先通过对铝电解过程中冷捣糊炉衬材料的热物理行为及侵蚀过程的研究,并根据铝电解槽阴极内衬侧部的生产规格要求,选用合适的骨料,确定冷捣糊材料的工艺配比并进行标准性能分析。由于在电解铝的过程中电解质中的金属钠可通过炭素晶格和孔隙向阴极内部不断扩散,生成嵌入化合物CxNa,引起炭块膨胀和破裂,最后导致阴极内衬的严重破损,称为Rapoport效应,因此应合理选择阴极原料,减少金属钠的析出。研究之后发现,在960℃石墨的抗钠侵蚀性要远大于电煅煤的抗钠侵蚀性,其中石墨化炭块的钠膨胀率为0.05%~0.15%,无定型炭块的钠膨胀率为0.6%~1.5%。因此,主要选用电煅煤及人造石墨等作为制备冷捣糊的骨料。

  粘结剂通常用来粘结骨料,使冷捣糊料粘结形成一个整体,并在热分解时填充空隙。在铝用炭素材料中常用的粘结剂主要是煤焦沥青,常温下密度为1.25~1.35g/cm3,成黑色固体状。加热至一定温度时成软化态,黏度随着温度的升高而降低,软化点约为75~120℃。通常加入煤焦油以降低粘结剂的软化点并提高流动性,使煤沥青易于浸入焙烧半成品的气孔中。另外,为达到保护自然环境要求,目前人工合成粘结剂如环氧树脂、呋喃树脂、酚醛树脂等被大范围的应用,不易石墨化的粘结剂能够与这些树脂一起聚合进入交联的碳-碳网络

  针对不同使用上的要求,通常需灵活选用添加材料种类。通过对铝电解槽阴极内衬的研究,发现阴极内衬性能受热膨胀率、电导率和抗侵蚀性影响较大。另外对抗折强度、孔隙率等有一定要求,不同的是,阴极底部要求导电性良好,侧部要求绝缘性较好,以形成从侧部到底部的定向电流,以减少水平涡流的产生。因此,对底部冷捣糊及侧部冷捣糊需采用不一样的添加剂以达到生产规格要求。对侧面炭衬来说,高温电解质的不断冲蚀会使侧块不断上抬,从而引起炉衬破损。目前在铝电解槽中,底部冷捣糊通常选用TiB2,侧部冷捣糊通常选用SiC作为添加材料。返回搜狐,查看更加多