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电解槽(电解炉生产)内衬材料检验检测

电解槽(电解炉生产)内衬材料检验检测

国家磨料磨具质量检验检测中心(精工博研测试技术(河南)有限公司)提供专业的耐火材料、电解槽内衬材料、电解铝生产材料的检测服务。我们致力于确保材料的质量和性能,帮助客···

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电解铝生产中电解槽内衬材料简介

电解铝工业中电解槽内衬材料是电解铝生产中的关键组成部分。它们直接影响着电解槽的性能、寿命和生产效率。内衬材料主要可以分为以下几类:

耐火材料:

这类材料包括各种砖块和浇注料,如碳砖、硅砖、刚玉砖等。它们主要用于电解槽的侧壁和底部,能够承受高温和化学腐蚀。好的耐火材料可以延长电解槽的使用寿命,减少维修次数。

保温材料:

常见的有陶瓷纤维板、水镁石板、蛭石板等。这些材料用于减少热量损失,提高能源利用率。选择合适的保温材料可以显著降低生产成本。

导电材料:

主要是各种炭素材料,如石墨化阴极炭块、阳极糊等。这些材料不仅要有良好的导电性,还要能够抵抗电解质的侵蚀。高质量的导电材料可以提高电流效率,减少能耗。

防渗材料:

包括防渗砖、防渗胶泥等。这些材料用于防止电解质渗透到槽体结构中,保护电解槽的整体结构。

密封材料:

如各种胶泥和填缝料,用于密封各部件之间的缝隙,防止空气进入和电解质泄漏。

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质量控制

质量控制的重要性 质量控制对于电解槽内衬材料而言极其重要。 如果使用的材料质量不佳,可能会导致以下问题:

• 内衬过早损坏,增加维修成本;

• 热量损失增加,能源消耗加大;

• 电解质或熔融金属渗透至结构内部,引发安全风险;

• 电解效率下降,影响生产效益。

因此,在选择内衬材料时,必须确保它们符合相应的国家标准,例如GB/T、ISO等,以确保材料具有适当的体积密度、耐压强度、导热系数等关键性能指标。

此外,还需定期对电解槽内衬进行检查,及时更换磨损或损坏的部分,以维持生产的稳定性和安全性。

以下我们对常见的电解铝电解槽常用材料检测项目和检测标准进行说明。

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常见电解槽内衬材料简介及检测项目、参考标准

水镁石复合保温板

水镁石复合保温板是一种高性能的轻质工业耐火保温材料,专门设计用于承受极高的温度环境,如铝厂电解槽等。它在高温下仍能保持良好的保温性能和耐久性,耐温性能远超1000度。

检测项目

  • • 体积密度

  • • 常温耐压强度

  • • 导热系数

参考标准

  • • GB/T 17911

  • • GB/T 13480

  • • YB /T 4130

硬硅钙石复合绝热砖

硬硅钙石复合绝热砖具有高强度和优异的绝热性能,适用于电解槽槽底和侧壁的保温。它由硅质材料和钙质材料经蒸压水热合成,具有高气孔率和稳定的理化性能。

检测项目

  • • 抗压强度Mpa

  • • 抗折强度MPa

  • • 导热系数(W/m/K)

  • • 线收缩率%

  • • 最高使用温度/℃

参考标准

  • • GB/T 5486

  • • GB/T 10294

  • • GB/T 11835

  • • GB/T 17430

高强陶瓷纤维板

高强陶瓷纤维板具有优秀的强度和承重能力,适用于电解铝生产中的力学和热学方面。它在电解铝等行业应用中综合节能减碳效果显著。

检测项目

  • • 体积密度,g/cm3

  • • 烧后耐压强度 (600℃)

  • • 导热系数(W/m.K)

  • • 加热永久线变化%

参考标准

  • • GB/T 13480

  • • GB/T 17911

  • • YB/T4130

陶瓷纤维板

陶瓷纤维板是一种耐高温、绝热性能优异的材料,常用于电解槽的保温层。它能够有效降低外壁温度,提高电流效应,改善电解槽内衬保温效果。

检测项目

  • • 体积密度,g/cm3

  • • 烧后耐压强度

  • • 导热系数(W/m.K)

  • • 加热永久线变化%

参考标准

  • • GB/T 13480

  • • GB/T 17911

  • • YB/T4130

陶瓷纤维板(背衬)

陶瓷纤维板(背衬)主要用于电解槽底部和侧部作为保温层。它通过降低外壁温度,提高电流效应,延长电解槽寿命,进而节能降耗。

检测项目

  • • 耐压强度

  • • 加热永久线变化

  • • 含水量

  • • 有机物含量

参考标准

  • • GB/T 11835

  • • GB/T 13480

  • • GB/T 17911

陶瓷蛭石隔热板

陶瓷蛭石隔热板具有高温强度高、导热系数低、抗化学腐蚀性能优异等特点,适用于铝电解槽保温层,能够解决现有保温层在使用周期内被压缩、被电解质气体腐蚀等问题。

检测项目

  • • 体积密度,g/cm3

  • • 常温耐压强度,MPa

  • • 高温耐压强度,MPa

  • • 烧失量/%

  • • 加热永久线变化

  • • 热导率

参考标准

  • • GB/T 2998

  • • GB/T 5072

  • • GB/T 5988

  • • GB/T32179

  • • YB /T 4130

  • • YB/T 2208

蛭石保温砖

蛭石保温砖具有良好的绝缘性能,能够耐受高温和化学腐蚀,同时具有较好的机械强度和耐磨性。它在电解铝过程中作为隔热层,帮助保持电解槽内的稳定温度。

检测项目

  • • 高温耐压强度(500℃), MPa

  • • 加热永久线变化(900℃x3h),%

  • • 热导率热面温度 800+25℃

参考标准

  • • YB/T 2208

  • • YB/T 4130

  • • YB/T 5988

防渗砖

防渗砖用于铝电解槽内衬,具有高强度、抗渗透、抗侵蚀、耐高温等特点,能够有效地保护电解槽内壁,延长其使用寿命。

检测项目

  • • 体积密度,g/cm3

  • • 显气孔率,%

  • • 热导率 800℃

  • • 热膨胀 (顶杆法,1000℃)

  • • 化学成分 SiO2、AlO3

  • • 高温耐压强度 , MPa

参考标准

  • • GB/T 2997

  • • GB/T 5072

  • • GB/T 7320

  • • GB/T1114

  • • YB/T 4130

防渗浇注料

防渗浇注料用于铝电解槽侧壁炭砖和隔热层之间,能够阻止Na和NaF等物质的渗透,同时起到隔热作用。它具有高强度、低导热、抗渗透力强的特点。

检测项目

  • • 每立方厘米干料重g

  • • 耐火度 ℃

  • • 加热时线性变化 110℃×24h

  • • 加热时线性变化816℃×3h

  • • 耐压强度(816℃×3h)MPa

  • • 导热系数

  • • 化学成分 Al2O3、 SiO2、Fe203

参考标准

  • • GB/T 2998

  • • GB/T 5072

  • • GB/T 5988

  • • GB/T 7322

  • • YB/T4130

  • • YS/T1033

干式防渗料

干式防渗料用于电解槽内衬,能够有效阻止电解质渗透,保护电解槽的正常使用,提高其使用寿命。

检测项目

  • • 松装密度,g/cm3

  • • 捣实密度,g/cm3

  • • 耐火度 ℃

  • • 加热时线性变化110℃

  • • 加热时线性变化816℃

  • • 导热系数

  • • Al2O3、SiO2、Fe203、干基烧失量%

  • • 电解质防渗性能

参考标准

  • • GB/T 7322

  • • GB/T3257

  • • GB/T5990

  • • YS/T 456

氮化硅结合碳化硅

氮化硅结合碳化硅具有良好的抗高温氧化和高温抗电解质腐蚀性能,常用于电解槽的侧部内衬,减小大面积分层扎糊和材料使用。

检测项目

  • • 体积密度(g/cm3)

  • • 显气孔率 (%)

  • • 常温耐压强度(MPa)

  • • 抗折强度常温

  • • 抗折强度1400℃×0.5h

  • • 热膨胀系数

  • • 导热系数

  • • SiC、Si3N4、残余Si、Fe203

参考标准

  • • GB/T 2997

  • • GB/T 3001

  • • GB/T 3002

  • • GB/T 5072

  • • GB/T 7320

  • • GB/T16555

  • • GB/T22588

炭块

炭块是电解槽阴极结构的重要组成部分,既承担导电作用,又要承受电解槽中的高温应力、铝液以及冰晶石熔体的化学腐蚀。

检测项目

  • • 体积密度(g/cm3)

  • • 真密度(g/cm3)

  • • 耐压强度(MPa)

  • • 灰份(%)

  • • 热膨胀系数(×10-6℃-1)(300℃)

  • • 钠膨胀率(%)

  • • 热导率

参考标准

  • • YS/T 63.15

  • • YS/T 63.19

  • • YS/T 63.3

  • • YS/T 63.4

  • • YS/T 63.5

  • • YS/T 63.7

  • • YS/T 63.9

粘结剂

粘结剂用于将炭块和其他材料粘合在一起,确保电解槽内衬的整体性和稳定性。

检测项目

  • • 冷态抗折粘结强度

参考标准

  • • YB/T 5123

粘结剂炭块

粘结剂炭块通过粘结剂将炭块粘合在一起,增强了炭块的强度和耐久性。

检测项目

  • • 冷态抗折粘结强度

参考标准

  • • YB/T 5123

阴极炭块

阴极炭块是电解槽阴极结构的核心部分,具有良好的导电性和导热性,能够提高电流效率和电解槽稳定性。

检测项目

  • • 真密度,g/cm3

  • • 体积密度,g/cm3

  • • 总气孔率,%

  • • 灰分,%

  • • 耐压强度,N/mm2

  • • 抗折强度,N/mm2

  • • 杨氏模量(动态),GPa

  • • 电阻率(1000C) ,Ω• mm2/m

  • • 导热率(1000°C) , W/m • k

  • • 平均热膨胀率(20〜950°C)

  • • 钠膨胀率,%

参考标准

  • • ISO 11713

  • • ISO 12985-1

  • • ISO 12985-2

  • • ISO 12986-1

  • • ISO 12987

  • • ISO 14420

  • • ISO 15379-1

  • • ISO 18515

  • • ISO 21687

  • • ISO 8005

  • • YS/T 63.13

钢棒糊

钢棒糊用于填充电解槽阴极钢棒与炭块之间的缝隙,确保电流传递的稳定性和均匀性。

检测项目

  • • 500〜950℃线收缩率,%

  • • 表观密度,g/cm3

  • • 耐压强度,MPa

  • • 电阻率,μΩ·m

  • • 灰分含量,%

参考标准

  • • ISO 11713

  • • ISO 14428

  • • ISO 18515

  • • ISO 20202

  • • ISO 8005


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