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鋁電解槽是鋁電解生產(chǎn)的主要熱工設(shè)備。電解鋁是把氧化鋁中的鋁轉(zhuǎn)變成金屬鋁的過程，其轉(zhuǎn)變的主要原理是以冰晶石和氧化鋁熔體作為電解質(zhì)，以炭素材料作為兩極，直流電經(jīng)陽極導(dǎo)入電解液與鋁液層，而后從陰極導(dǎo)出。直流電在電極間產(chǎn)生熱能，并保持正常的電解溫度(920?980℃)，使冰晶石和氧化鋁熔融體變成離子狀態(tài)，同時實現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)，電解的產(chǎn)物在陽極上為CO₂和CO的混合氣體，在陰極上析出液態(tài)金屬鋁。

電解槽按槽子的結(jié)構(gòu)分為有底式和無底式兩種;按槽殼外形分為正方形和長方形兩種;按陽極結(jié)構(gòu)分為預(yù)焙陽極和連續(xù)自焙陽極;按導(dǎo)電的方式分為側(cè)部導(dǎo)電和上部導(dǎo)電等。

過去采用的電解槽多為無底式長方形側(cè)部導(dǎo)電連續(xù)自焙陽極。近年來，有底式上部導(dǎo)電預(yù)焙陽極160?350kA的電解槽,得到了廣泛的應(yīng)用。

圖11-1為一座320kA的預(yù)焙陽極鋁電解糟

預(yù)焙陽極160~350kA鋁電解槽

鋁電解槽各部位砌體體積見表11-1。

2.1凱發(fā)耐高溫硅酸鈣板

耐高溫硅酸鈣板，執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10699。凱發(fā)硅酸鈣板的物理指標(biāo)見表11-2，其尺寸允許偏差和外觀見表11-3.

2.2黏土質(zhì)隔熱耐火磚

黏土質(zhì)隔熱耐火磚，執(zhí)行國家標(biāo)淮GR/T3994。黏土質(zhì)隔熱耐火磚的物理指標(biāo)見表11-4,其尺寸允許偏差和外觀見表11-5。

2.3黏土質(zhì)耐火磚

黏土質(zhì)耐火磚，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)YB/T5106-1993。黏土質(zhì)耐火磚的物理性能指標(biāo)見表11-6.黏土質(zhì)耐火磚的尺寸允許偏差和外觀見表11-7.

電解槽使用黏土磚牌號不低于N-4。熱導(dǎo)率/W·(m·K)

2.4 干式防滲料

干式防滲料技術(shù)性能指標(biāo)見表11-8.

2.5 電解槽用普通陰極炭塊

電解槽普通陰極炭塊.執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T286—1999。陰極炭塊的理化指標(biāo)見表11-9，陰極炭塊允許偏差見表11-10，陰極炭塊彎曲度見表11-11.炭塊表面的缺陷見表11-12，外觀應(yīng)符合如下規(guī)定：

(1)炭塊表面平整，斷面組織不許有空穴、分層和夾雜物。

(2)炭塊表面粘結(jié)填充料必須清理干凈。

(3)炭塊嚴(yán)禁受潮和污染油污。

2.6 電解槽用半石墨陰極炭塊

半石墨陰極炭塊，執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB8744-1988.

電解槽用半石墨陰極炭塊的理化指標(biāo)見表11-13，炭塊毛坯尺寸允許偏差見表11-14，炭塊加工后的尺寸允許偏差見表11-15.

外觀應(yīng)符合如下規(guī)定：

產(chǎn)品表面應(yīng)平整，斷面組織不允許有空穴、分層和夾雜物。炭塊加工后允許的缺陷見表11-16.

表中缺陷和a、b、c的計算如圖11-2所示。

2.7 炭糊

炭糊有熱搗粗縫糊和冷搗炭素料。

(1)熱搗粗縫糊，執(zhí)行冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS65—1993。粗縫糊理化指標(biāo)見表11-17。

粗縫糊的配方有兩種，連接鋼棒與陰極炭塊粗縫糊采用配方1,扎固炭塊間縫用粗縫糊采用配方2。粗縫糊配方見表11-18。

(2)冷搗炭素料：

LTC-1適用于電解槽墊和填充炭塊間接縫或電解槽槽襯。

LTC-2適用于電解槽陰極炭塊與陰極鋼棒接縫。

冷搗炭素料理化指標(biāo)見表11-19。

2.8 水玻璃石棉膩子

水玻璃石棉膩子密封料的配比，按質(zhì)量比，水玻璃：石棉(石棉粉70%+石棉絨30%)=1:1.5，混合均勻使用。

(1)硅酸鈉水玻璃，執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4209-1996.

(2)石棉粉。石棉粉的技術(shù)性能：

短纖維石棉10%;輕質(zhì)耐火土鈣鎂細粉90%;體積0.86g/cm3;耐熱度不小于600℃;水分不大于5%;熱導(dǎo)率不大于0.093W/(m·K)。

(3)石棉絨

石棉絨采用溫石棉機選4級^，4級石棉按纖維長度和含量分別為：4.8mm為5%-35%以上;1.35mm為45%~70%以上;砂粒粉塵含量不大于5.5%。

2.9 氮化硅結(jié)合碳化硅等其他材料

(1)氮化硅結(jié)合碳化硅的理化指標(biāo)見表11-20。

(2)防滲隔熱耐火澆注料組成及性能見表11-21。