鋁電解槽是鋁電解生產的主要熱工設備。電解鋁是把氧化鋁中的鋁轉變成金屬鋁的過程,其轉變的主要原理是以冰晶石和氧化鋁熔體作為電解質,以炭素材料作為兩極,直流電經陽極導入電解液與鋁液層,而后從陰極導出。直流電在電極間產生熱能,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,同時實現電化學反應,電解的產物在陽極上為CO2和CO的混合氣體,在陰極上析出液態金屬鋁。
電解槽按槽子的結構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;按陽極結構分為預焙陽極和連續自焙陽極;按導電的方式分為側部導電和上部導電等。
過去采用的電解槽多為無底式長方形側部導電連續自焙陽極。近年來,有底式上部導電預焙陽極160?350kA的電解槽,得到了廣泛的應用。
圖11-1為一座320kA的預焙陽極鋁電解糟


預焙陽極160~350kA鋁電解槽
鋁電解槽各部位砌體體積見表11-1。

2.1凱發耐高溫硅酸鈣板
耐高溫硅酸鈣板,執行國家標準GB/T10699。凱發硅酸鈣板的物理指標見表11-2,其尺寸允許偏差和外觀見表11-3.





2.2黏土質隔熱耐火磚
黏土質隔熱耐火磚,執行國家標淮GR/T3994。黏土質隔熱耐火磚的物理指標見表11-4,其尺寸允許偏差和外觀見表11-5。
2.3黏土質耐火磚
黏土質耐火磚,執行標準YB/T5106-1993。黏土質耐火磚的物理性能指標見表11-6.黏土質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。熱導率/W·(m·K)
2.4 干式防滲料
干式防滲料技術性能指標見表11-8.

2.5 電解槽用普通陰極炭塊
電解槽普通陰極炭塊.執行行業標準YS/T286—1999。陰極炭塊的理化指標見表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,外觀應符合如下規定:

(1)炭塊表面平整,斷面組織不許有空穴、分層和夾雜物。

(2)炭塊表面粘結填充料必須清理干凈。

(3)炭塊嚴禁受潮和污染油污。
2.6 電解槽用半石墨陰極炭塊
半石墨陰極炭塊,執行國家標準GB8744-1988.
電解槽用半石墨陰極炭塊的理化指標見表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.
外觀應符合如下規定:
產品表面應平整,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,執行冶金行業標準YS65—1993。粗縫糊理化指標見表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,執行國家標準GB/T4209-1996.

(2)石棉粉。石棉粉的技術性能:
短纖維石棉10%;輕質耐火土鈣鎂細粉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 氮化硅結合碳化硅等其他材料
(1)氮化硅結合碳化硅的理化指標見表11-20。

(2)防滲隔熱耐火澆注料組成及性能見表11-21。
