電解槽的(de)(de)(de)設(she)計和(he)選(xuan)材,應(ying)確保(bao)碳陰極(ji)(ji)材料(liao)(liao)內部的(de)(de)(de)溫度大于(yu)850℃,因(yin)為NaF在(zai)850℃以(yi)下(xia)會結晶,引起炭(tan)陰極(ji)(ji)體積膨脹和(he)炭(tan)磚膨脹,降低其(qi)使用(yong)(yong)壽命。其(qi)辦法是選(xuan)用(yong)(yong)良好的(de)(de)(de)保(bao)溫磚做隔(ge)熱(re)層,同(tong)時在(zai)炭(tan)磚與隔(ge)熱(re)層之間用(yong)(yong)防(fang)滲(shen)料(liao)(liao)作阻(zu)擋層,防(fang)止NaF等有害物(wu)質的(de)(de)(de)滲(shen)透。防(fang)滲(shen)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)選(xuan)用(yong)(yong)原則是m(AL2O3)/m(SiO2)大于(yu)0.9,就(jiu)能(neng)抑制Na 和(he) NaF 的(de)(de)(de)滲(shen)透。因(yin)為滲(shen)入(ru)的(de)(de)(de)Na與NaF 能(neng)與AL2O3—SiO2質耐火材料(liao)(liao)反(fan)應(ying)生成霞石(Na2O·AL2O3 ·2SiO2),從而(er)堵塞氣孔,阻(zu)止Na和(he)NaF 的(de)(de)(de)繼續滲(shen)透。
防滲透(tou)澆(jiao)注(zhu)料采(cai)用(yong)(yong)粘土熟(shu)料做(zuo)耐火骨料,三級礬(fan)土熟(shu)料作耐火粉(fen)料,添加(jia)(jia)超微粉(fen),用(yong)(yong)CA-50水泥(ni)做(zuo)結合劑(ji),并(bing)加(jia)(jia)分(fen)散(san)劑(ji)和(he)(he)硅質或長石類防滲劑(ji)。其主(zhu)要性(xing)能:AL2O3 44% ,SiO2 49% 體(ti)積密度(du)(du)(du) ≥2.23g/cm3 ,110℃和(he)(he)1000℃燒后(hou)耐壓(ya)強度(du)(du)(du)分(fen)別為(wei)40MPa和(he)(he) 70MPa ,1000℃燒后(hou)線變化< -0.3%,350℃熱(re)導(dao)率約為(wei)0.55W/(m·K)。該(gai)料用(yong)(yong)于鋁(lv)電(dian)解槽側(ce)壁炭(tan)磚和(he)(he)隔熱(re)層之間,可阻止Na 和(he)(he)NaF 等物質的滲透,也保護(hu)了隔熱(re)層。 干式防滲料臨界粒徑3mm,骨粉(fen)料質量(liang)比約6:4 ,直接鋪在槽底(di)隔熱(re)層上。厚(hou)度(du)(du)(du)100~150mm。該(gai)料主(zhu)要性(xing)能。
滲(shen)透(tou)(tou)深(shen)度(du)(du)測定(ding):將(jiang)干式防滲(shen)料(liao)300g裝進石(shi)墨坩(gan)堝(guo)內(nei),加壓振(zhen)動5min ,測定(ding)振(zhen)實料(liao)高度(du)(du)H1,然(ran)后(hou)裝進高分(fen)子比(bi)的冰晶石(shi)200g,密封(feng)坩(gan)堝(guo),在(zai)電爐(lu)內(nei)加熱(re)到950℃、保溫時(shi)間為96h。密封(feng)坩(gan)堝(guo)隨爐(lu)自然(ran)降溫到室溫,取(qu)出(chu)坩(gan)堝(guo),切開剖面觀察(cha)分(fen)析,并測量(liang)防滲(shen)料(liao)與冰晶石(shi)反(fan)應(ying)后(hou)的剩余高度(du)(du)H2,計算出(chu)滲(shen)透(tou)(tou)深(shen)度(du)(du)(H1-H2),實質為反(fan)應(ying)層(ceng)的高度(du)(du),即為該(gai)料(liao)的抗(kang)滲(shen)透(tou)(tou)性(xing) 。