电厂、钢厂耐火材料施工方案

十技术文件

10.1 总则

10.1.1本技术文件书适用于内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司铝合金续建项目工程电解槽用重质浇注料、干式防渗料、防渗浇注料 10.1.2本技术文件未尽事宜，由买、卖双方协商确定

10.2 材料指标及生产

10.2.1 材料使用环境及要求

极端最高气温： ＋37.4℃ 极端最低气温： －39.6℃

年平均气温： 0.5℃ 年平均气压: 911.1mbar

厂区海拔标高： 890m 年平均相对湿度：66% 全年主导风向为西北风 年最大风速：30m/秒 地震烈度: 6度 安装地点：电解车间电解槽 技术性能要求 干式防渗料技术参数 单槽需用量：10m/槽

1、最高使用温度: 1500℃；

2、振实密度： 1920～2020kg（以2000 kg/m3计算）； 3、加热时线性变化： 110℃ 无， 816℃ 体积稳定；

4、化学成分： SiO2＋Al2O3 ≥80％ SiO2 51％～59％

3

Fe2O3 1.5％～3.5％

5、导热系数： 200℃ ≤0.34 W/m.k 420℃ ≤0.39 W/m.k 650℃ ≤0.43 W/m.k 800℃ ≤0.55 W/m.k 6、电解反应率： ≤13%

防渗浇注料技术参数 单槽需用量：6055kg/槽

最高使用温度 1500℃， 每立方米干料重 2000kg， 加热时线性变化： 110℃ 0

816℃ -0.1～-0.4％

900℃ -0.1～-0.5％

耐压强度： 816℃ 8～16MPa 断裂模数： 816℃ 1.0～2.5MPa 导热系数： 204℃ ≤0.54 W/m.k 429℃ ≤0.58 W/m.k

649℃ ≤0.64 W/m.k 871℃ ≤0.70 W/m.k

化学成分： SiO2 45.0～55.0％， Al2O3 37.0～47.0％，

TiO2 1.0～2.5％，

Fe2O3 1.0～3.0％， CaO 5.0～8.0％。 重质浇注料技术参数 单槽需用量：912kg/槽 组成 Al2O3 密度 骨料 轻质粘土砖 高铝水泥 35～45 2.0～2.65 12～28 0.4～5 0.5～0.8 1000～1300 结合剂 (%) g/cm 3体积 耐压 烧后线强度 变化（%） （w/m.k） MPa （℃） 导热系数 使用温度

10.2.2供应耐火材料性能指标

10.2.2.1干式防渗料技术参数

化学成分 SiO2＋Al2O3 SiO2 Fe2O3 施工用水量 振实密度 最高使用温度 电解反应率 导热系数 200℃ 420℃ 650℃ 800℃ 110℃ 816℃ % % g/cm3 ℃ % W/(m﹒k) ＞85 ＞55 ＜2.5 7-8 2.0 1500 ≤12 0.30（实测值） 0.34（实测值） 0.40（实测值） 0.50（实测值） 无 体积稳定 加热时线性变化 % 本材料由不同粒级、不同种类的耐火原料科学级配混合而成的不定型散状耐火材料。运用化学抗渗机理，有效抑制和减缓了铝电解过程中渗透的电解质和蒸气对电解槽下部保温层的破坏作用。具有如下优越性能：

1、简化筑炉施工，节约人力和节省时间。

干式防渗料在筑炉中以散料直接铺放压实，来替代传统铺氧化铝和砌筑耐火砖层，省时省工70%，且具有良好的内衬整体性能。 2、保证电解槽具有良好的保温性能和合理的热平衡。

由于电解质渗透被阻挡，保温层不被破坏，电解槽运行期间（尤其运行后期），保温性能基本不发生变化，可保证槽电压相对稳定、热分布合理、效能提高。实践证明：采用干式防渗料和使用传统材料筑炉，同比槽寿命可延长一年以上，电解槽运行后期电流效率可提高0.5％以上。 3、二次修槽时，底部保温层可重复使用。

电解槽破损后，干刨去掉碳块和部分防渗料反应层，补充部分防渗料后可直接铺放碳块，无需更换下部保温层。

4、有效解决了电解槽设计中保温层上表面底于800℃的设计难题。

电解槽保温设计中的一个难题是如何保证保温层上表面温度低于800℃，采用

粘土耐火砖铺三层也满足不了这一点，加氧化铝层可达到此要求，但其抗电解质渗透性能差，一旦与电解质作用后，导热性增加，保温砖上表面温度升高，温度与进一步渗蚀的电解质共同作用，造成保温层被破坏。而干式防渗料其导热率只有耐火砖的1/3,并且在同电解质的作用中，生成高粘度的露石层，有效地抑制和减缓电角质的继续渗蚀，采用该材料代替耐火砖就满意的解决此问题。

10.2.2.2防渗浇注料技术参数

化学成分 Al2O3 SiO2 TiO2 Fe2O3 CaO 施工用水量 1000℃烧后体积密度 最高使用温度 抗折 常温强度 抗压 抗折 烘干强度110℃×24h 抗压 抗折 烧后强度1000℃×3h 抗压 204℃ 429℃ 导热系数 649℃ 871℃ 断裂模数 816℃ 耐压强度 816℃ 110℃ 加热时线性变化 816℃ 900℃ ＜44 ＞55 ＜1.0 ＜1.5 ＜2.0 7 2.0 1500 ＞6 ＞70 ＞8 ＞70 ＞10 ＞80 0.50（实测值） 0.54（实测值） 0.60（实测值） 0.65（实测值） 2.0（实测值） 14（实测值） 0.00（实测值） -0.2（实测值） -0.25（实测值 % % g/cm3 ℃ MPa MPa MPa W/(m﹒k) MPa MPa % 由本公司开发的防渗耐火浇注料是选用合理的铝硅系原料，引入复合剂和多种添加剂的低水泥浇筑料,具有较高的强度，较低的显气孔率和较小的平均孔径，较少的用水量。在使用过程中，能与电解液反应，形成玻璃体覆盖层，具有优良的防渗性能，施工方便。

10.2.2.3 重质浇注料技术参数

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