專利名稱：鋁用電解槽側(cè)部的涂層材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁用電解槽側(cè)部的涂層材料。
目前現(xiàn)有的國內(nèi)外鋁用電解槽側(cè)部材料大都采用高灰分的碳素材料。這種材料在長期的高溫運(yùn)行過程中極易受到電解質(zhì)(冰晶石-氧化鋁)熔鹽和金屬鋁的腐蝕、氧化。造成側(cè)部材料早期破損，并使側(cè)部產(chǎn)生漏爐，嚴(yán)重時(shí)造成停槽，影響了電解槽的正常生產(chǎn)，也降低了電解槽的使用壽命。通常電解槽的使用壽命為4-5年。高灰分的碳素材料具有較高的導(dǎo)電性，在電解過程中產(chǎn)生水平電流和側(cè)部漏電，這些都嚴(yán)重地影響著電流效率的提高。碳化硅磚用于鋁電解槽側(cè)部時(shí)，由于磚與磚之間需用粘結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié)，因此，粘結(jié)部分就是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，易造成熔鹽從粘結(jié)的縫隙中漏出，這也是限制它推廣使用的重要原因之一。
本發(fā)明的目的就是提供一種抗腐蝕、抗氧化，提高電解槽的使用壽命，防止側(cè)部漏電，提高電流效率的鋁用電解槽側(cè)部的涂層材料。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鋁用電解槽側(cè)部的涂層材料，其化學(xué)成分的重量份為碳化硅600-800、碳5-40、二氧化硅10-40、三氧化二鋁5-40、氮化硅60-140、硅15-35、氧化鉻1-4。
鋁用電解槽側(cè)部的涂層材料，其化學(xué)成分的重量份為碳化硅650-750、碳10-30、二氧化硅20-30、三氧化二鋁10-30、氮化硅80-140、硅20-30、氧化鉻1-3。
鋁用電解槽側(cè)部的涂層材料，其化學(xué)成分最佳重量份為碳化硅700、碳20、二氧化硅23、三氧化二鋁20、氮化硅100、硅25、氧化鉻2.5。
制做過程一、將各種粒度組成的碳化硅骨料與碳質(zhì)材料充分地?cái)嚢杈鶆?。二、將各種粉料混合在一起，并攪拌均勻。三、把上述攪拌均勻的材料再混合在一起，待攪拌均勻后再加入適量的水進(jìn)行攪拌。四、涂抹前，需將側(cè)部碳塊表面清掃干凈，然后涂上一薄層的粘結(jié)劑，要求涂抹均勻厚度適宜。五、將攪拌均勻的材料涂抹在碳塊表面上，涂抹厚度可根據(jù)需要進(jìn)行操作。六、在上述工作完成后，需在不低于10℃的條件下自然養(yǎng)生3-7天，便可投入生產(chǎn)使用。
這種材料與碳化硅磚相比，它們的理化性能指標(biāo)基本相同，都具有很強(qiáng)的抗電解質(zhì)熔鹽、金屬鋁的腐蝕，較高的機(jī)械性能，使得它耐沖刷、不發(fā)生剝落現(xiàn)象。與高灰分的碳素材料相比還具有較高的導(dǎo)熱率和電阻率，這些性能都有利于提高電解槽的使用奉命和減少水平電流，有效地阻止側(cè)部漏電，可提高電流效率。
該涂層材料的熱膨脹系數(shù)與高灰分的碳素材料的熱膨脹系數(shù)基本相同，所以，兩種材料通過粘結(jié)劑結(jié)合在一起，粘結(jié)劑與兩種材料燒結(jié)成一整體，不會產(chǎn)生分離現(xiàn)象。
該涂層材料用于鋁電解槽上，可形成一個(gè)整體，不存在碳化硅磚薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)，涂層材料還可以對已經(jīng)發(fā)生側(cè)部破損部位進(jìn)行熱補(bǔ)，該材料還具有比碳化硅磚高的體積密度，可有效地阻止熔鹽滲入到材料內(nèi)部與粘結(jié)劑發(fā)生反應(yīng)，所以它的使用范圍和效果以及使用壽命都高于碳化硅磚。
這種材料與碳化硅磚最大的區(qū)別是它不需要高壓成型和在特殊的高溫(1400℃--2400℃)的條件下進(jìn)行焙燒。生產(chǎn)工藝簡單，成本低。材料中的水分可在電解槽的焙燒啟動過程中排出，同時(shí)完成材料的燒結(jié)，形成穩(wěn)定的材質(zhì)。
實(shí)施例按下述比例秤取原料碳化硅700g、碳20g、二氧化硅23g、三氧化二鋁20g、氮化硅100g、硅25g、氧化鉻2.5g。
制做過程一、將各種粒度組成的碳化硅骨料與碳質(zhì)材料充分地?cái)嚢杈鶆?。二、將其余粉料混合在一起，并攪拌均勻。三、把上述一、二中攪拌均勻的材料再混合在一起，待攪拌均勻后再加?0-70g的水進(jìn)行攪拌。四、涂抹前，需將電解槽側(cè)部碳塊表面清掃干凈，然后涂上一薄層的粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑應(yīng)含有碳、二氧化硅、氧化鈉的成分，例如碳膠，要求涂抹均勻厚度適宜。五、將攪拌均勻的材料涂抹在碳塊表面上，涂抹厚度可根據(jù)需要進(jìn)行操作。六、在上述工作完成后，需在不低于10℃的條件下自然養(yǎng)生3-7天，便可投入生產(chǎn)使用。該涂層材料的體密＞2.7g/cm3，耐火度≥1790℃，在110℃其耐壓強(qiáng)度≥40MPa，在1000℃其耐壓強(qiáng)度≥55MPa，在110℃其抗折強(qiáng)度≥7MPa，在1000℃其抗折強(qiáng)度≥10MPa。
盡管對本發(fā)明已作了說明并引證了具體實(shí)例，但對本領(lǐng)域訓(xùn)練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。
權(quán)利要求
1．鋁用電解槽側(cè)部涂層材料，其特征在于其化學(xué)成分的重量份為碳化硅600-800、碳5-40、二氧化硅10-40、三氧化二鋁5-40、氮化硅60-140、硅15-35、氧化鉻1-4。
2．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的鋁用電解槽側(cè)部涂層材料，其特征在于其化學(xué)成分的重量份為碳化硅650-750、碳10-30、二氧化硅20-30、三氧化二鋁10-30、氮化硅80-140、硅20-30、氧化鉻1-3。
3．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的鋁用電解槽側(cè)部涂層材料，其特征在于其化學(xué)成分最佳重量份為碳化硅700、碳20、二氧化硅23、三氧化二鋁20、氮化硅100、硅25、氧化鉻2.5。
全文摘要
本發(fā)明的鋁用電解槽側(cè)部涂層材料,由碳化硅、碳、二氧化硅、三氧化二鋁、氮化硅、硅、氧化鈣、氧化鉻組成,該涂層材料的抗腐蝕、抗氧化的效果顯著,提高電解槽的使用壽命,防止側(cè)部漏電,提高電流效率。
文檔編號C25C3/08GK1297066SQ9912306
公開日2001年5月30日 申請日期1999年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月17日
發(fā)明者鐘群標(biāo) 申請人:鐘群標(biāo)