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   鋁(lv)電解(jie)(jie)槽側部內襯是電解(jie)(jie)槽的一(yi)個重(zhong)要(yao)結構(gou)部分(fen)，根(gen)據現代的觀念，提出了鋁(lv)電解(jie)(jie)槽的側壁材料在高溫下(xia)應該具有(you)如下(xia)一(yi)些重(zhong)要(yao)性能(neng)：電阻率(lv)高、導(dao)熱性好、不與熔融的冰(bing)晶(jing)石起化學(xue)反應、孔隙度(du)小、不滲透電解(jie)(jie)液(ye)和鋁(lv)、不被空氣氧化。

   由(you)于(yu)碳(tan)化硅的(de)價鍵結構特(te)點決定(ding)了它的(de)一系列優良(liang)性(xing)能，如高(gao)強度(du)、高(gao)硬度(du)、耐(nai)高(gao)溫、抗氧化、高(gao)導熱(re)系數、低熱(re)膨脹率、優良(liang)的(de)抗熱(re)震性(xing)、良(liang)好的(de)化學穩(wen)定(ding)性(xing)、不被有色金(jin)屬潤(run)濕等，并且耐(nai)高(gao)溫化學腐蝕(shi)性(xing)能良(liang)好，特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)為鋁電(dian)解槽內襯耐(nai)火材料。

   隨(sui)(sui)著材(cai)料技術的發(fa)展(zhan)并隨(sui)(sui)著電解(jie)槽(cao)容量的增大，電解(jie)槽(cao)側部內襯材(cai)料結構，已(yi)由(you)早期的雙炭(tan)(tan)塊(kuai)外加(jia)保溫(wen)磚(zhuan)結構，逐(zhu)漸演變(bian)為無保溫(wen)磚(zhuan)、單層炭(tan)(tan)塊(kuai)，以至當今的單獨的碳化(hua)硅結合氮化(hua)硅材(cai)料。

存在的問題及目前(qian)的研(yan)究(jiu)狀況 

 
  碳(tan)化硅磚是我(wo)國有色行業近(jin)期(qi)推(tui)廣(guang)使用(yong)的一種新型筑爐材(cai)料，最(zui)早應用(yong)于我(wo)國平(ping)果鋁320kA大(da)型預焙鋁電解(jie)槽上。近年來，企業的使用(yong)情(qing)況(kuang)表明，無論是使用(yong)純碳(tan)化(hua)硅(gui)磚側塊(kuai)還是復(fu)合(he)側塊(kuai)，在生(sheng)產過程中普遍發現有不同程度的斷(duan)裂、脫(tuo)落現象，而復(fu)合(he)側塊(kuai)的碳(tan)化(hua)硅(gui)層還有上抬現象。

 溫度差(以人造(zao)伸腿上(shang)沿為界)是造成碳(tan)化硅磚斷裂的主(zhu)要原因。碳(tan)化硅磚雖然具有良好導熱(re)的性能，較低的熱(re)膨脹(zhang)系(xi)數，但因制品(pin)經1450℃以(yi)上(shang)(shang)高溫燒成(cheng)，形成(cheng)六(liu)方結構陶瓷體，因此，耐熱(re)振性(xing)和耐溫差(cha)性(xing)能差(cha)。在碳化硅(gui)磚上(shang)(shang)部和下部反(fan)復形成(cheng)溫差(cha)的環(huan)境下，極易斷裂(lie)。

  當(dang)(dang)(dang)碳(tan)化硅(gui)復(fu)合層斷(duan)裂(lie)(lie)后，電解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)浸入到(dao)裂(lie)(lie)縫(feng)中，當(dang)(dang)(dang)電解(jie)(jie)槽從效應(ying)溫(wen)度(du)恢復(fu)到(dao)正常溫(wen)度(du)時，縫(feng)中電解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)凝固(gu)(gu)收縮(suo)，新的電解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)進(jin)入裂(lie)(lie)縫(feng)中又凝固(gu)(gu)。當(dang)(dang)(dang)下一次效應(ying)時，浸入到(dao)裂(lie)(lie)縫(feng)中的固(gu)(gu)體(ti)電解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)受熱膨脹頂起上(shang)部斷(duan)裂(lie)(lie)塊，待槽溫(wen)恢復(fu)正常時電解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)又凝固(gu)(gu)收縮(suo)形成(cheng)縫(feng)隙，然后又進(jin)入新的電解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)再凝固(gu)(gu)。再來效應(ying)時，又膨脹將斷(duan)裂(lie)(lie)塊上(shang)頂，這樣反復(fu)作用，斷(duan)裂(lie)(lie)的上(shang)部逐漸(jian)上(shang)抬(tai)了。

  在電(dian)解鋁過(guo)程中，溫(wen)度接近(jin)1000℃，此(ci)時電解槽內襯的(de)侵蝕(shi)主要(yao)分(fen)為3部分，靠近(jin)下方的(de)(de)金屬(shu)鋁(lv)熔體(ti)(ti)，中間部位的(de)(de)熔體(ti)(ti)電解質， 以(yi)及上(shang)部分各種侵(qin)蝕(shi)性氣體(ti)(ti)(如HF、A IN aF 4等) 。通常情況下在電解質.氧(yang)化(hua)鋁熔液(ye)中陽離子滲透以Na+礦為主，陰離子滲透以(yi)F-為主。

氣孔(kong)率、基質相、潤濕性(xing)等(deng)各(ge)種(zhong)因(yin)素都能(neng)(neng)夠影響耐火材(cai)料(liao)的抗侵(qin)(qin)蝕性(xing)。氣孔(kong)率高，孔(kong)徑大的材(cai)料(liao)其抗侵(qin)(qin)蝕性(xing)肯(ken)定差，因(yin)為冰(bing)晶石或者鋁液等(deng)能(neng)(neng)夠直接(jie)滲透到材(cai)料(liao)內部。肖亞明指出，熔融金屬(shu)對(dui)耐火材(cai)料(liao)的極限孔(kong)徑，鋼(gang)水30pm，鐵水5um，鋁熔液為0.5pm，因此鋁液對(dui)材料的滲透能(neng)力(li)相當強。基質相薄，抗(kang)侵(qin)蝕性(xing)好(hao)，但是(shi)強度會受到直接影響，基質相厚(hou)，則(ze)抗(kang)侵(qin)蝕性(xing)就(jiu)差。如果(guo)材料與鋁液潤濕(shi)角大，則(ze)其抗(kang)侵(qin)蝕性(xing)能(neng)就(jiu)優越。

研究了各種結合相的SiC質材料抗電解質侵蝕的性能， 結果表明除(chu)自結合SiC外， Si3N 4結合(he)SiC材料抗電解質性能(neng)最佳，盡管Si3N4結(jie)合相被熔體潤(run)濕，但滲透(tou)很淺，也沒有分(fen)解(jie)。