CN1880510A

CN1880510A - 新的铝电解槽用阴极碳块缝间专用填充糊料

Info

Publication number: CN1880510A
Application number: CN 200610008199
Authority: CN
Inventors: 高德金; 高伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2006-12-20

Abstract

本发明是一种新的铝电解槽用阴极碳块缝间专用糊料粘接技术，该技术是在缝间填充糊料内，添加上一定量的导电金属合金粉，作为改性材料、以提高糊料的导电性能；在填充糊料中添加上氮化硅、碳化硼等粉末物质，以增加缝间添充糊料的抗浸蚀性能、防渗漏性能；采用酚醛树脂或煤焦油、蒽油作为结合剂，制成细逢碳胶泥，作为碳块和碳块之间，碳块和钢棒之间的粘接填充料，采用细缝糊挤压粘接技术砌筑的铝电解槽阴极导电内衬具有抗浸蚀性强，防渗漏性强，导电性能好等特点。

Description

新的铝电解槽用阴极碳块缝间专用填充糊料

技术领域：

本发明涉及一种铝电解槽用阴极碳块缝间填充糊料。

背景技术：

现通用的铝电解槽阴极碳块和阴极碳块之间，采用的是碳间糊做为填充料，阴极碳块和阴极钢棒之间采用钢棒糊做为填充料，采用加温捣固扎实的工艺进行施工，使钢棒和碳块或碳块和碳块相连接在一起。

无论是碳块之间的碳间糊，还是碳块和钢棒之间的钢棒糊，这些糊料多是由人造石墨粉粒，煅后无烟煤、煅后焦粉等作为骨料，用煤焦油改质沥清作为结合剂，在加温后混捏制成。

这种糊料采用宽逢捣固法施工，在电解槽工况条件下，相当一部分只能焦化或碳化，不能石墨化，导电率较低，平均电阻率都在70uΩm以上，使电解槽槽底导电内衬电压降较高。

现通用的捣固糊料，由于挥发物质较多，在电解槽启动加热后，随着挥发物质的排出，在固化过程中，尽管体积变化不大，但孔隙率却明显增加，在电解高温状况下，形成铝液或电解质向下缓慢渗透的通道，如果糊料质量差，捣固密实度低，甚至会出现铝电解槽启动后不久，便产生铝液和电解质渗漏现象，造成事故发生。使电解槽内衬寿命缩短。

本发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了几种新的铝电解槽阴极碳块逢间专用粘接填充糊料。

本发明阴极碳块逢间专用粘接填充糊料有三种基本方法。

一是根据糊料在填充粘接碳块间缝隙所处的位置不同，工况条件要求不同，主导作用不同，分别在碳间糊或钢棒糊中，加入不同导电金属物质的合金粉，作为改性添加剂，用以提高糊料的导电性能；在糊料中分别加入一定量的碳化硼、或硼化钛、或氮化硅等物质，作为改性添加剂，用以增加填充糊料的抗氧化，防浸蚀，防渗透性能。

其具体方法是：

在阴极碳块与阴极碳块之间上部缝间填充糊料中，分别加入适量的硼化钛、或碳化硼或氮化硅等粉状物质，作为改性剂，增强填充糊料的抗氧化和抗浸蚀，防渗透性能。

在阴极碳块和阴极碳块下部缝间填充糊料中，以及阴极碳块和阴极钢棒缝间填充糊料中，适量的加入铜合金粉料或其它高导电金属物质合金粉，为改性剂，以增加填充糊料的导电性能。

在钢棒和碳块填充糊料中同时添加一定量的硼化钛和铜合金粉或其它导电金属合金粉料，作为改性添加剂，同时增加填充糊料的抗浸蚀性能和导电性能。

二是采用煤焦油、蒽油作为粘接结合剂，用人造石墨粉粒，煅后无固煤粉或焦粉，为骨料的石墨质碳胶泥中，分别添加一定量的硼化钛、碳化硼或氮化硅糊料，作为抗浸蚀、防渗漏的改变性剂，分别添加一定量铜合金或其它高导电物质合金粉料，作为提高导电性能和增强填充密实度的改性剂，用挤压粘接的工艺方法进行碳块之间、碳块和钢棒之间细缝填充粘接。

三是采用酚醛树脂作为结合剂，用人造石墨粉粒、无烟煤粉做骨料，添加导电金属合金粉或硼化钛、碳化硼或氮化硅作为改性剂，制成细缝粘接糊料，以提高胶泥填充糊料的粘接性能和导电性能以及抗浸蚀性能。

采用新的铝电解槽阴极内衬碳块逢间专用粘接填充糊料，在填充糊料中，添加导电合金或铜合金粉的复合碳素胶泥挤压粘接技术，可减少碳块之间连接结合物质的电阻值，并利用其导电金属的热膨胀性填充糊料，挥发成分挥发后，所形成的孔隙率，增强密实度，因此可使电解槽阴极槽内衬的(电阻值)电压降值下降45mv左右，致使每吨铝电耗降低150Kwh；在阴极碳块和阴极碳块填充糊料中增加抗浸蚀防渗漏添加剂，并采用细缝复合碳胶泥粘接技术，或用酚醛树脂做粘接结合剂技术，可比现通用的宽缝捣固糊，使碳块之间的整体性增强，并减少电解铝液、电解质对槽内衬腐蚀渗漏的通道，提高电解槽内衬的防漏性能，延长电解槽的使用寿命，降低电解铝生产耗能。本发明实现的方法：

下面结合具体实施例对实现本发明方案的方法作进一步说明。一种新的阴极碳块专用填充糊料的生产方法，与原捣固填充糊料的生产方法基本相同，只是在混合干料配方中，按添加剂的加入量，适当的对应的减少颗粒状干粉料的加入量(重量比)。在相应温度范围内，在混捏锅中均匀的加入改性添加剂，混捏制成即可。

实施例1：

配方：人造石墨粉粒占50％，煅后无烟煤占10％，粉末粒中加入13％的铜合金粉，用27％的煤焦油改性沥清做为结合剂，在110℃-150℃的温度条件下，用混捏锅加温混捏制成。所得产品填充糊料的比电阻率小于40uΩm，其它性能满足要求，用捣固施工方法扎实，用作碳块和钢棒之间的填充捣固糊料或用作碳块和碳块之间下步填充捣固糊料。

实施例2：

配方：人造石墨粉粒占35％，煅后无烟煤粉沫占25％，煅后焦粉占10％，加入5％的改性添加剂氮化硅或碳化硼，用27％的煤焦油改质沥清做为结合剂，在110℃-150℃的温度条件下，用混捏锅加温混捏制成。所得产品的钠膨胀系数为0.55％，电阻率为70uΩm以下。用捣固扎实的方法进行施工，用作碳块和碳块之间上部捣固糊料。以增加抗缝间糊的抗浸蚀性能。

实施例3：

配方：人造石墨粉粒占35％，煅后无烟煤占20％，加入5％的改性添加剂氮化硅或碳化硼，用45％的无水煤焦油、蒽油做为结合剂，在90℃-130℃的温度条件下，用混捏锅加温混捏制成。电阻率为70uΩm以下。用挤压粘接的方法进行施工，用作碳块和碳块上部之间挤压粘接糊料。以增加缝间胶泥的抗浸蚀性能。

实施例4：

配方：人造石墨粉粒占40％，碳化硼占5％，加入10％的铜合金粉或其它高导电物质合金粉作为改性剂，用45％的酚醛树脂，做为结合剂，用混捏锅或在反应釜内混捏制成。其产品的电阻率为35uΩm以下。用挤压粘接的方法进行施工，用作碳块和碳块下部之间以及碳块和钢棒之间的粘接胶泥糊料。

实施例5：

配方：人造石墨粉粒占40％，加入15％的铜合金粉，用45％的无水煤焦油、蒽油做为结合剂，在的温度90℃-120℃条件下，用混捏锅加温混捏制成。产品的电阻率为35uΩm以下。用挤压粘接的方法进行施工，用作碳块和碳块下部以及阴极钢棒和阴极碳块之间挤压粘接糊料。目的：增加缝间胶泥的导电性能。

上述实施例的改性剂：用于提高导电性能的金属合金粉以及用于提高耐冲刷防渗漏抗侵蚀性能的氮化硅、碳化硼等粉末物质添加材料配方的比例含量(重量比)并非限定，可根据性能要求的具体情况进行适量调整。

Claims

1、一种新的铝电解槽用阴极碳块专用填充糊料根据糊料其特征是：是根据糊料在填充粘接碳块间缝隙所处的位置不同，工况条件要求不同，主导作用不同，分别在碳间糊或钢棒糊中，加入不同导电金属物质的合金粉，作为改性添加剂，用以提高糊料的导电性能；在糊料中分别加入一定量的碳化硼、或硼化钛、或氮化硅等物质，作为改性添加剂，用以增加填充糊料的抗氧化，防浸蚀，防渗透性能。

2、根据权利要求1一种新的铝电解槽用阴极碳块专用填充糊料其特征是：在阴极碳块与阴极碳块之间上部缝间填充糊料中，分别加入适量的硼化钛、或碳化硼或氮化硅等粉状物质。增强填充糊料的抗氧化和抗浸蚀，防渗透性能。

3、根据权利要求1一种新的铝电解槽用阴极碳块专用填充糊料其特征是：在阴极碳块和阴极碳块下部缝间填充糊料中，以及阴极碳块和阴极钢棒缝间填充糊料中，适量的加入铜合金粉料或其它高导电金属物质合金粉，为改性剂，以增加填充糊料的导电性能。

4、根据权利要求1一种新的铝电解槽用阴极碳块专用填充糊料其特征是：在钢棒和碳块填充糊料中同时添加一定量的硼化钛、碳化硼和铜合金粉或其它导电金属合金粉料，作为改性添加剂，同时增加填充糊料的抗浸蚀性能和导电性能。

5、一种新的铝电解槽用阴极碳块专用填充胶泥状糊料其特征是：采用煤焦油、蒽油作为粘接结合剂，用人造石墨粉粒，煅后无固煤粉或焦粉，为骨料的石墨质碳胶泥中，分别添加一定量的硼化钛、碳化硼或氮化硅糊料，作为抗浸蚀、防渗漏的改变性剂，分别添加一定量铜合金或其它高导电物质合金粉料，作为提高导电性能和增强填充密实度的改性剂，用挤压粘接的工艺方法进行碳块之间、碳块和钢棒之间细缝填充粘接。

6、一种新的铝电解槽用阴极碳块专用填充粘接糊料其特征是：采用酚醛树脂作为结合剂，用人造石墨粉粒、无烟煤粉做骨料，添加导电金属合金粉或硼化钛、碳化硼或氮化硅作为改性剂，制成细缝粘接糊料，以提高胶泥填充糊料的粘接性能和导电性能及及抗浸蚀性能。