CN1297066A - 铝用电解槽侧部的涂层材料 - Google Patents
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Abstract
本发明的铝用电解槽侧部涂层材料,由碳化硅、碳、二氧化硅、三氧化二铝、氮化硅、硅、氧化钙、氧化铬组成,该涂层材料的抗腐蚀、抗氧化的效果显著,提高电解槽的使用寿命,防止侧部漏电,提高电流效率。
Description
本发明涉及一种铝用电解槽侧部的涂层材料。
目前现有的国内外铝用电解槽侧部材料大都采用高灰分的碳素材料。这种材料在长期的高温运行过程中极易受到电解质(冰晶石-氧化铝)熔盐和金属铝的腐蚀、氧化。造成侧部材料早期破损，并使侧部产生漏炉，严重时造成停槽，影响了电解槽的正常生产，也降低了电解槽的使用寿命。通常电解槽的使用寿命为4-5年。高灰分的碳素材料具有较高的导电性，在电解过程中产生水平电流和侧部漏电，这些都严重地影响着电流效率的提高。碳化硅砖用于铝电解槽侧部时，由于砖与砖之间需用粘结剂进行粘结，因此，粘结部分就是一个薄弱环节，易造成熔盐从粘结的缝隙中漏出，这也是限制它推广使用的重要原因之一。
本发明的目的就是提供一种抗腐蚀、抗氧化，提高电解槽的使用寿命，防止侧部漏电，提高电流效率的铝用电解槽侧部的涂层材料。
本发明的目的是这样实现的：一种铝用电解槽侧部的涂层材料，其化学成分的重量份为：碳化硅600-800、碳5-40、二氧化硅10-40、三氧化二铝5-40、氮化硅60-140、硅15-35、氧化铬1-4。
铝用电解槽侧部的涂层材料，其化学成分的重量份为：碳化硅650-750、碳10-30、二氧化硅20-30、三氧化二铝10-30、氮化硅80-140、硅20-30、氧化铬1-3。
铝用电解槽侧部的涂层材料，其化学成分最佳重量份为：碳化硅700、碳20、二氧化硅23、三氧化二铝20、氮化硅100、硅25、氧化铬2.5。
制做过程：一、将各种粒度组成的碳化硅骨料与碳质材料充分地搅拌均匀。二、将各种粉料混合在一起，并搅拌均匀。三、把上述搅拌均匀的材料再混合在一起，待搅拌均匀后再加入适量的水进行搅拌。四、涂抹前，需将侧部碳块表面清扫干净，然后涂上一薄层的粘结剂，要求涂抹均匀厚度适宜。五、将搅拌均匀的材料涂抹在碳块表面上，涂抹厚度可根据需要进行操作。六、在上述工作完成后，需在不低于10℃的条件下自然养生3-7天，便可投入生产使用。
这种材料与碳化硅砖相比，它们的理化性能指标基本相同，都具有很强的抗电解质熔盐、金属铝的腐蚀，较高的机械性能，使得它耐冲刷、不发生剥落现象。与高灰分的碳素材料相比还具有较高的导热率和电阻率，这些性能都有利于提高电解槽的使用奉命和减少水平电流，有效地阻止侧部漏电，可提高电流效率。
该涂层材料的热膨胀系数与高灰分的碳素材料的热膨胀系数基本相同，所以，两种材料通过粘结剂结合在一起，粘结剂与两种材料烧结成一整体，不会产生分离现象。
该涂层材料用于铝电解槽上，可形成一个整体，不存在碳化硅砖薄弱环节。同时，涂层材料还可以对已经发生侧部破损部位进行热补，该材料还具有比碳化硅砖高的体积密度，可有效地阻止熔盐渗入到材料内部与粘结剂发生反应，所以它的使用范围和效果以及使用寿命都高于碳化硅砖。
这种材料与碳化硅砖最大的区别是：它不需要高压成型和在特殊的高温(1400℃--2400℃)的条件下进行焙烧。生产工艺简单，成本低。材料中的水分可在电解槽的焙烧启动过程中排出，同时完成材料的烧结，形成稳定的材质。
实施例：
按下述比例秤取原料：
碳化硅700g、碳20g、二氧化硅23g、三氧化二铝20g、氮化硅100g、硅25g、氧化铬2.5g。
制做过程：一、将各种粒度组成的碳化硅骨料与碳质材料充分地搅拌均匀。二、将其余粉料混合在一起，并搅拌均匀。三、把上述一、二中搅拌均匀的材料再混合在一起，待搅拌均匀后再加入50-70g的水进行搅拌。四、涂抹前，需将电解槽侧部碳块表面清扫干净，然后涂上一薄层的粘结剂，该粘结剂应含有碳、二氧化硅、氧化钠的成分，例如碳胶，要求涂抹均匀厚度适宜。五、将搅拌均匀的材料涂抹在碳块表面上，涂抹厚度可根据需要进行操作。六、在上述工作完成后，需在不低于10℃的条件下自然养生3-7天，便可投入生产使用。该涂层材料的体密＞2.7g/cm3，耐火度≥1790℃，在110℃其耐压强度≥40MPa，在1000℃其耐压强度≥55MPa，在110℃其抗折强度≥7MPa，在1000℃其抗折强度≥10MPa。
尽管对本发明已作了说明并引证了具体实例，但对本领域训练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (3)
1．铝用电解槽侧部涂层材料，其特征在于：其化学成分的重量份为：碳化硅600-800、碳5-40、二氧化硅10-40、三氧化二铝5-40、氮化硅60-140、硅15-35、氧化铬1-4。
2．根据权利要求1中所述的铝用电解槽侧部涂层材料，其特征在于：其化学成分的重量份为：碳化硅650-750、碳10-30、二氧化硅20-30、三氧化二铝10-30、氮化硅80-140、硅20-30、氧化铬1-3。
3．根据权利要求1中所述的铝用电解槽侧部涂层材料，其特征在于：其化学成分最佳重量份为：碳化硅700、碳20、二氧化硅23、三氧化二铝20、氮化硅100、硅25、氧化铬2.5。
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Cited By (4)
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| CN101328077B (zh) * | 2008-07-17 | 2011-11-09 | 居小平 | 碳/碳复合材料航空刹车件的氧化防护空气阻断层涂料 |
| US8709145B2 (en) * | 2004-06-01 | 2014-04-29 | Eckart Gmbh | Aqueous coating composition with corrosion resistant thin-coat aluminum pigments, method for production and use thereof |
-
1999
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