CN106882970A - 一种电解槽用复合防渗砖 - Google Patents

一种电解槽用复合防渗砖 Download PDF

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Abstract

一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石40‑70份、焦宝石生粉20‑30份、钾长石3‑8份、水13‑16份、活性添加剂6‑32份，活性添加剂为氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁中的至少两种。与现有技术相比，本发明选取氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁中的至少两种作为活性添加剂，参照ISO20292:2009标准，对制作的砖进行取样，检测抗熔融冰晶石腐蚀性能，检测结果：渗透区域反应面积≤7cm2，渗透深度≤3mm，表明在配方中添加该种活性添加剂能够有效改善砖的防渗防漏性能，从而解决电解槽槽底的漏槽问题，提高电解槽的使用寿命。

Description

一种电解槽用复合防渗砖
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种电解槽用复合防渗砖。
背景技术
金属铝一般采用冰晶石—氧化铝熔盐电解法生产,其主要设备是铝电解槽，其内衬由碳砖、耐火砖和保温砖等材料砌筑。在电解铝生产过程中，槽衬受到冰晶石侵蚀、Na与NaF的蒸汽与铝液体通过碳砖砖缝向侧壁耐火砖、保温砖渗透，通过槽底碳质阴极渗入到隔热层，致使铝电解槽寿命降低,为此开发了槽底用干式防渗料。但是，传统的干式防渗料防渗不防漏，在电解槽长期恶劣工作条件下，会逐渐被冰晶石所消耗，最终导致槽底发热，严重的会形成漏槽。
发明内容
本发明的目的是提供一种电解槽用复合防渗砖，抗腐蚀性强，渗透性差，有效避免槽渗槽漏。
本发明的技术方案具体为：
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石40-70份、焦宝石生粉20-30份、钾长石3-8份、水13-16份、活性添加剂6-32份，所述的活性添加剂为氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁中的至少两种。
所述活性添加剂为：氧化钾3-8份、氧化钠3-8份，或者为氧化钙3-8份、氧化镁3-8份，或者为氧化钾3-8份、氧化钙3-8份，或者为氧化钾3-8份、氧化镁3-8份，或者为氧化钠3-8份、氧化钙3-8份，或者为氧化钠3-8份、氧化镁3-8份。
所述活性添加剂为：氧化钾3-8份、氧化钠3-8份、氧化钙3-8份，或者为氧化钾3-8份、氧化钠3-8份、氧化镁3-8份，或者为氧化钾3-8份、氧化钙3-8份、氧化镁3-8份，或者为氧化钠3-8份、氧化钙3-8份、氧化镁3-8份。
所述活性添加剂为：氧化钾3-8份、氧化钠3-8份、氧化钙3-8份、氧化镁3-8份。
所述焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，活性添加剂粒度为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为70-90吨；
c.将压制成型的砖在300℃-900℃烘干，烘干时间为24-30小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
所述步骤b中压砖机的压力为80吨。
与现有技术相比，本发明选取氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁中的至少两种作为活性添加剂，得到的产品体积密度大，显气孔率低，参照ISO20292:2009标准，对得到的产品进行取样，检测抗熔融冰晶石腐蚀性能，检测结果：渗透区域反应面积≤7cm2，渗透深度≤3mm，满足电解槽用防渗砖的性能指标，表明在配方中添加该种活性添加剂能够有效改善砖的防渗防漏性能，从而解决电解槽槽底的漏槽问题，提高电解槽的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石40份、焦宝石生粉20份、钾长石3份、水13份、活性添加剂6份。活性添加剂为氧化钾和氧化钠，其中氧化钾3份、氧化钠3份。
焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，氧化钾和氧化钠粒度均为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为70吨；
c.将压制成型的砖在300℃烘干，烘干时间为24小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
实施例2
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石45份、焦宝石生粉25份、钾长石5份、水14份、活性添加剂16份。活性添加剂为氧化钾和氧化钠，其中，氧化钾8份、氧化钠8份。
焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，氧化钾和氧化钠粒度均为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为80吨；
c.将压制成型的砖在400℃烘干，烘干时间为26小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
实施例3
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石50份、焦宝石生粉30份、钾长石8份、水15份、活性添加剂11份。活性添加剂为氧化钾和氧化钙，其中，氧化钾3份、氧化钙8份。
焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，氧化钾和氧化钙粒度均为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为90吨；
c.将压制成型的砖在500℃烘干，烘干时间为28小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
实施例4
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石55份、焦宝石生粉22份、钾长石4份、水16份、活性添加剂11份。所述的活性添加剂为氧化钾和氧化钙，其中，氧化钾8份，氧化钙3份。
焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，氧化钾和氧化钙粒度均为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为80吨；
c.将压制成型的砖在600℃烘干，烘干时间为30小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
实施例5
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石60份、焦宝石生粉24份、钾长石5份、水14份、活性添加剂6份。所述的活性添加剂为氧化钾和氧化镁，其中，氧化钾3份，氧化镁3份。
焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，氧化钾和氧化镁粒度均为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为80吨；
c.将压制成型的砖在700℃烘干，烘干时间为25小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
实施例6
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石50份、焦宝石生粉27份、钾长石6份、水14份、活性添加剂16份。所述的活性添加剂为氧化钾和氧化镁，其中，氧化钾8份，氧化镁8份。
焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，氧化钾和氧化镁粒度均为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为80吨；
c.将压制成型的砖在800℃烘干，烘干时间为27小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
实施例7
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石65份、焦宝石生粉30份、钾长石6份、水16份、活性添加剂9份。所述的活性添加剂为氧化钾、氧化钠和氧化钙，其中，氧化钾3份，氧化钠3份、氧化钙3份。
焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，氧化钾、氧化钠和氧化钙粒度均为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为80吨；
c.将压制成型的砖在900℃烘干，烘干时间为28小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
实施例8
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石70份、焦宝石生粉25份、钾长石8份、水15份、活性添加剂24份。所述的活性添加剂为氧化钾、氧化钠和氧化钙，其中，氧化钾8份，氧化钠8份、氧化钙8份。
焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，氧化钾、氧化钠和氧化钙粒度均为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为90吨；
c.将压制成型的砖在800℃烘干，烘干时间为30小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
实施例9
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石45份、焦宝石生粉20份、钾长石3份、水13份、活性添加剂12份。所述的活性添加剂为氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁，其中，氧化钾3份、氧化钠3份、氧化钙3份、氧化镁3份。
所述焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，活性添加剂粒度为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为80吨；
c.将压制成型的砖在500℃烘干，烘干时间为30小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
实施例10
一种电解槽用复合防渗砖，包括以下重量份的组分：焦宝石70份、焦宝石生粉30份、钾长石7份、水16份、活性添加剂32份。所述的活性添加剂为氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁，其中，氧化钾8份、氧化钠8份、氧化钙8份、氧化镁8份。
所述焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，活性添加剂粒度为200目。
一种制备电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为90吨；
c.将压制成型的砖在900℃烘干，烘干时间为30小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
其他实施例
一种电解槽用复合防渗砖，由表1所示的重量份的原料组成：
表1 电解槽用复合防渗砖的原料组成及制备条件
其中，焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁粒度均为200目。
制备表1中电解槽用复合防渗砖的方法，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为80吨；
c.将压制成型的砖按表1中对应的温度和时间条件烘干；
d.成品拣选，检验合格入库。
按照以上实施例中的原料组成及制备步骤制备的砖的性能指标平均值如表2：
表2 电解槽用复合防渗砖的性能指标
由表2可以看出，本发明选取氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁中的至少两种作为活性添加剂，得到的砖的性能指标均能达到技术要求，并且参照ISO20292:2009标准，对制作的砖进行取样，检测抗熔融冰晶石腐蚀性能，检测结果：渗透区域反应面积≤7cm2，渗透深度≤3mm，表明在配方中添加该种活性添加剂能够有效改善砖的防渗防漏性能，从而解决电解槽槽底的漏槽问题，提高电解槽的使用寿命。另外，在制作过程中，将压制成型的砖坯烘干即可，充分节约生产时间，提高生产效率。

Claims (7)

1.一种电解槽用复合防渗砖，其特征在于，包括以下重量份的组分：焦宝石40-70份、焦宝石生粉20-30份、钾长石3-8份、水13-16份、活性添加剂6-32份，所述的活性添加剂为氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁中的至少两种。
2.如权利要求1所述的电解槽用复合防渗砖，其特征在于，所述活性添加剂为：氧化钾3-8份、氧化钠3-8份，或者为氧化钙3-8份、氧化镁3-8份，或者为氧化钾3-8份、氧化钙3-8份，或者为氧化钾3-8份、氧化镁3-8份，或者为氧化钠3-8份、氧化钙3-8份，或者为氧化钠3-8份、氧化镁3-8份。
3.如权利要求1所述的电解槽用复合防渗砖，其特征在于，所述活性添加剂为：氧化钾3-8份、氧化钠3-8份、氧化钙3-8份，或者为氧化钾3-8份、氧化钠3-8份、氧化镁3-8份，或者为氧化钾3-8份、氧化钙3-8份、氧化镁3-8份，或者为氧化钠3-8份、氧化钙3-8份、氧化镁3-8份。
4.如权利要求1所述的电解槽用复合防渗砖，其特征在于，所述活性添加剂为：氧化钾3-8份、氧化钠3-8份、氧化钙3-8份、氧化镁3-8份。
5.如权利要求1所述的电解槽用复合防渗砖，其特征在于，所述焦宝石粒度小于3mm，焦宝石生粉粒度为200目，钾长石粒度为200目，活性添加剂粒度为200目。
6.一种制备如权利要求1-5中任意一项所述的电解槽用复合防渗砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.按比例称取原材料，将原材料输送到混合搅拌机，混合均匀后送至存料仓；
b.将存料仓中混合好的原材料输送至压砖机内成型，压砖机的压力为70-90吨；
c.将压制成型的砖在300℃-900℃烘干，烘干时间为24-30小时；
d.成品拣选，检验合格入库。
7.如权利要求6所述的电解槽用复合防渗砖的制备方法，其特征在于，所述步骤b中压砖机的压力为80吨。
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