1 普通干式防滲透料防滲透機(jī)理及缺陷

干式防滲透料是九十年代初問(wèn)世的鋁電解槽筑爐材料，現(xiàn)階段大型預(yù)焙電解槽普遍使用的耐火材料，它是由不同粒級(jí)、不同種類的耐火原料科學(xué)級(jí)配混合而成的不定型散狀耐火材料。運(yùn)用化學(xué)抗?jié)B機(jī)理，有效抑制和減緩了鋁電解過(guò)程中滲透的電解質(zhì)和蒸氣對(duì)電解槽下部保溫層的破壞作用。

干式防滲透料主要是采用Al

O

-SiO

系列原材料，從Na

O-Al

O

-SiO

三元相圖可以得知，當(dāng)Al

O

-SiO

質(zhì)量比在一定的范圍內(nèi)（相當(dāng)于霞石范圍）時(shí)，在鋁電解運(yùn)行過(guò)程中，由于NaF、Na

AlF

熔融鹽的存在，產(chǎn)生少量的Na

O蒸汽，Na

O和NaF的滲透作用下，與干式防滲透料發(fā)生反應(yīng)，生成霞石與SiF

。

在凝固線溫度以上，霞石粘度很大，堵塞干式防滲透料氣孔，在凝固線溫度以下，霞石起到屏障作用，阻擋或減緩電解質(zhì)繼續(xù)向下滲透，保護(hù)下面保溫層免受電解質(zhì)的侵蝕

。

在電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中，金屬鋁和電解質(zhì)在電解槽內(nèi)會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)平衡，Na

ALF

、NaF,AL等物質(zhì)與防滲料的接觸是變化的。Na

ALF

、NaF,AL等物質(zhì)會(huì)順著防滲料的氣孔向內(nèi)滲透，并與防滲料反應(yīng)而形成晶核，晶核逐漸長(zhǎng)大形成裂縫，導(dǎo)致鋁液繼續(xù)向內(nèi)滲透分布于耐火材料內(nèi)部形成導(dǎo)體，造成防滲料的熱導(dǎo)率增加、電解槽溫度升高，最終使電解槽的工作狀況隨之惡化

。因此，普通干式防滲透料只能對(duì)電解質(zhì)有防滲透作用，對(duì)滲透下面的鋁液是沒(méi)有防滲透作用的，這是普通干式防滲透料最大的缺陷。

2 電解槽干式防滲透料的作用

干式防滲透料是由不同粒徑、不同種類的耐火材料混合而成，能與通過(guò)陰極炭塊滲透下來(lái)的電解質(zhì)反應(yīng)生成一層致密的玻璃體狀霞石層，從而阻止液體電解質(zhì)及其蒸汽的繼續(xù)滲透，確保電解槽保溫層不被破壞，可以起到耐火、防滲、抗電解質(zhì)腐蝕，保持電解槽熱平衡，保護(hù)下面保溫層免受電解質(zhì)侵蝕的作用，從而延長(zhǎng)電解槽使用壽命。同時(shí)，干式防滲透料導(dǎo)熱系數(shù)低，具有較好的保溫效果，同時(shí)由于干式防滲料層是由散料搗打而成，可吸收一部分炭塊的膨脹應(yīng)力，有效減緩槽底的隆起

。

3 新型防鋁液干式防滲料的研發(fā)及特點(diǎn)

針對(duì)現(xiàn)有普通干式防滲透料技術(shù)中存在的上述缺陷，宜興宏茂耐火材料有限公司經(jīng)過(guò)研發(fā)，提供一種鋁電解槽用防鋁液滲透干式防滲料；防鋁液滲透干式防滲料調(diào)整了普通干式防滲透料的配方，同時(shí)添加了與鋁液及鋁蒸汽反應(yīng)的材料，它在反應(yīng)中能夠形成阻止Na

ALF

、NaF,AL液等物質(zhì)滲透的致密釉層，該釉層不但能夠堵塞防滲透料的氣孔，而且可以形成阻止AL液等物質(zhì)滲透，從而有效保護(hù)隔熱材料免受熔鹽侵蝕。

防鋁液滲透干式防滲料保持了普通干式防滲透料的包裝和使用方法，在具備普通干式防滲透料的作用外，因其配料、配比、生產(chǎn)工藝的不同，新型干式防滲透料比普通干式防滲透料有更大的優(yōu)勢(shì)：

重慶旗能電鋁有限公司針對(duì)新型防鋁液干式防滲透料進(jìn)行防滲效果實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，由宜興宏茂耐火材料有限公司提供新型防鋁液干式防滲透料，重慶旗能電鋁有限公司檢測(cè)中心檢測(cè)。

（1）普通干式防滲透料只能夠與陰極炭塊滲透下來(lái)的電解質(zhì)反應(yīng)生成一層致密的玻璃體狀霞石層，從而阻止液體電解質(zhì)及其蒸汽的繼續(xù)滲透，但不能與滲透下來(lái)的鋁液和鋁蒸汽發(fā)生反應(yīng)，長(zhǎng)期造成干式防滲透料失去部分作用，新型干式防滲透料通過(guò)添加與鋁反應(yīng)的物質(zhì)，能夠在防電解質(zhì)滲透的基礎(chǔ)上，有效地防止鋁液和鋁蒸汽的滲透，提高了電解槽的防滲透能力。

（1）嚴(yán)格按照鋁電解槽用干式防滲透料阻止電解質(zhì)滲透能力測(cè)試方法組織試驗(yàn)，試驗(yàn)后人工破開，取樣（見(jiàn)下面樣品圖片），樣品分層明顯，自上到下：電解質(zhì)+鋁液層→反應(yīng)層→干式防滲透料層→耐火磚層，其中，耐火磚層沒(méi)有被浸蝕，通過(guò)樣品中明顯分層和耐火磚未侵蝕的兩個(gè)特點(diǎn)證明新型防鋁液干式防滲透料具有阻止電解質(zhì)和鋁液的作用。

聽一位教師講《赤壁賦》，講到“亂石穿空，驚濤拍岸”時(shí)，隨手寫出了繁體的“驚”字，并解釋說(shuō)：“這里是‘驚馬’的意思，如驚馬一樣的波濤，拍擊著岸邊，非常兇猛，非常暴烈，翻江倒海，這是一江怒濤！”貌似信手拈來(lái)的一個(gè)繁體字，恰恰反映了這位老師的學(xué)養(yǎng)和敏銳的感受力。這就是課堂上的亮點(diǎn)，是能抓住學(xué)生的地方。教師該怎么形成自己的亮點(diǎn)呢？我的做法是專題閱讀、積累。通過(guò)對(duì)某一專題的深入閱讀形成自己熟悉的領(lǐng)域，讓自己的課堂有一點(diǎn)特別的地方。

4 新型防鋁液干式防滲透料實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證

據(jù)說(shuō)，這里自從有了人民政府以后，有了不少新時(shí)代的生活設(shè)施，一直到后來(lái)，有收音機(jī)、電視機(jī)，也沒(méi)和陸地上差十幾年。而且這里的縣長(zhǎng)也不太管事，也就這么幾百號(hào)人，本來(lái)就是一個(gè)漁村，三百多年前為了逃避康熙年間的遷海令，大家不愿內(nèi)遷五十里，才逃到了這個(gè)無(wú)人的小海島，有了屬于自己的一套生活。最初來(lái)這里的幾個(gè)行政人員都是來(lái)養(yǎng)老，但是他們發(fā)現(xiàn)海風(fēng)把他們吹得更老，所以現(xiàn)在的行政人員都是海島上的自己人。

4.1 試驗(yàn)室驗(yàn)證的目的

采用有色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“鋁電解槽用干式防滲透料YS/T 456--2014”中附錄B，鋁電解槽用干式防滲透料阻止電解質(zhì)滲透能力測(cè)試方法，測(cè)試新型防鋁液干式防滲透料阻止電解質(zhì)和鋁液的滲透能力。

4.2 試驗(yàn)方法提要

試樣在950℃±5℃下與電解質(zhì)和鋁液恒溫反應(yīng)96小時(shí)，以電解質(zhì)和鋁液是否滲透到下面的耐火磚作為判斷新型干式防滲透料是否具有阻止電解質(zhì)和鋁液繼續(xù)滲透能力。

上古介見(jiàn)紐月韻，丯溪紐月韻，疊韻旁紐。結(jié)合字形分析，可以得出“介”借“丯”契刻的意義，由契刻可引申出畫的意義，所以許慎用“畫”來(lái)解釋“介”。典籍中也常用此義，例如：

4.3 試驗(yàn)過(guò)程

圖2按照鋁電解槽用干式防滲透料YS/T 456--2014”中附錄B的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備好試樣，并在電解質(zhì)上端放入鋁塊。

試驗(yàn)槽1132槽比對(duì)比槽2104槽底部溫度平均低5.09℃；試驗(yàn)槽1003槽比對(duì)比槽2092槽底部溫度平均低6.63℃；兩臺(tái)試驗(yàn)槽爐底壓降比對(duì)比槽偏低數(shù)值滿足技術(shù)要求（可比底部溫度降低3℃以上）。

4.4 試驗(yàn)結(jié)果

（2）新型干式防滲透料能夠有效地防止電解質(zhì)和鋁液的滲透，能夠徹底的保護(hù)電解槽的保溫層，因此，在電解槽生產(chǎn)第一周期大修時(shí)，刨槽可保留電解槽的保溫層不用更換，節(jié)約了大修費(fèi)用，減少了大修時(shí)間，減少外排大修槽危廢。

（2）檢測(cè)中心對(duì)新型干式防滲透料理化檢測(cè)（見(jiàn)下表1），根據(jù)理化測(cè)試結(jié)果，新型防鋁液干式防滲透料符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

(1)物流企業(yè)可以引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，對(duì)應(yīng)每一個(gè)實(shí)貨盤在選擇相應(yīng)的承運(yùn)運(yùn)輸時(shí)，向幾家入圍運(yùn)輸公司同時(shí)進(jìn)行選擇，經(jīng)過(guò)初選淘汰和中選幾家對(duì)比，最后各項(xiàng)性價(jià)比優(yōu)異者成為最終的承包商。這種類似的方法可以為物流企業(yè)構(gòu)建最優(yōu)管控體系。

5 新型防鋁液干式防滲透料上槽應(yīng)用技術(shù)要求

重慶旗能電鋁有限公司與宜興宏茂耐火材料公司達(dá)成協(xié)議，重慶旗能電鋁有限公司提供兩臺(tái)試驗(yàn)槽，對(duì)宜興宏茂耐火材料有限公司提供的新型防鋁液干式防滲透料組織上槽試驗(yàn)，并針對(duì)新型防鋁液干式防滲透料的特點(diǎn)，確定具體的技術(shù)測(cè)試指標(biāo)。

（1）底板溫度：可比溫度平均降低3℃以上，檢測(cè)方式：選取2臺(tái)正常新啟動(dòng)槽與試用槽進(jìn)行對(duì)比，試用槽焙燒啟動(dòng)45天后進(jìn)行測(cè)量（注：由雙方共同參與數(shù)據(jù)測(cè)量）。頻率：每月1次，共計(jì)測(cè)量8次，測(cè)溫工具（校驗(yàn)合格的產(chǎn)品）由賣方提供，8次測(cè)量的平均溫度降低需≥3℃。

血流動(dòng)力學(xué)也是鑒定甲狀腺癌與良性結(jié)節(jié)的關(guān)鍵性指標(biāo)，作為臨床診斷和鑒別的重要依據(jù)，不能單憑多普勒超聲圖像對(duì)腫瘤性質(zhì)做出判斷，必須要結(jié)合二維超聲進(jìn)行綜合分析，便于提高甲狀腺腫瘤性質(zhì)鑒別的準(zhǔn)確率。

（2）爐底壓降，可比壓降降低1mv以上，檢測(cè)方式：選取2臺(tái)正常新啟動(dòng)槽與試用槽進(jìn)行對(duì)比，試用槽焙燒啟動(dòng)45天后進(jìn)行測(cè)量（注：由雙方共同參與數(shù)據(jù)測(cè)量）。測(cè)量位置：出鋁口，頻率：每月1次，共計(jì)測(cè)量8次,8次測(cè)量的平均壓降降低需≥1mv。

（3）新型防鋁液干式防滲透料因配料、配比、生產(chǎn)工藝不同的特點(diǎn)，比普通干式防滲透料具有更好的保溫性能，可降低電解槽槽底溫度，同時(shí)，保溫效果好，電解槽等溫線上移，可有效降低電解槽的爐底壓降，具有一定的節(jié)電效益。

式中：δ為變化符號(hào)；vn和vt為顆粒的法向和切向速度；Sn和St分別為法向和切向剛度；A為接觸區(qū)域面積，A=πR2B；J為黏結(jié)鍵截面極慣性矩，J=πR2B/2；RB為黏結(jié)半徑；δt為時(shí)步；ωn和ωt分別為法向和切向角速度。當(dāng)法向和切向應(yīng)力超過(guò)某個(gè)定義的值時(shí)，黏結(jié)就被破壞。因此，定義法向和切向應(yīng)力的最大值如下：

（3）具備防鋁液滲透性能，電解槽發(fā)生漏爐，停槽大修拋開陰極底塊后，干式防滲料必須具有阻止鋁液滲透的功能，并形成有阻擋作用的霞石層,去掉霞石反應(yīng)層后，必須要保證1/2以上的防滲料還可循環(huán)使用；如達(dá)到上述條件視為本次試用合格，反之則視為本次試用不合格。如不具有抗鋁液滲透能力，視為不合格產(chǎn)品。

（1）分體布置。這種布置形式濕式電除塵器與FGD的吸收塔相對(duì)獨(dú)立，需要有額外的場(chǎng)地，可以采用臥式或立式結(jié)構(gòu)，便于安裝和運(yùn)行維護(hù)，同時(shí)布置方式也更為靈活。

（4）試用槽2臺(tái)，宜興宏茂耐火材料有限公司提供新型防鋁液干式防滲透料，其余大修材料由重慶旗能電鋁有限公司提供。重慶旗能電鋁有限公司負(fù)責(zé)施工，施工工藝與普通干式防滲透料相同。

6 新型防鋁液干式防滲料試驗(yàn)槽數(shù)據(jù)分析

底部溫度測(cè)試數(shù)據(jù)分析：

圖3試樣準(zhǔn)備好后，放入馬弗爐中加熱，950℃±5℃下與電解質(zhì)和鋁液恒溫反應(yīng)96小時(shí)。

7 新型防鋁液干式防滲透料試驗(yàn)槽生產(chǎn)技術(shù)條件對(duì)比分析

新型干式防滲透試驗(yàn)槽和對(duì)比槽分別在2018年下半年和2019年上半年啟動(dòng)，為驗(yàn)證新型干式防滲透料試用對(duì)電解生產(chǎn)的影響，重慶旗能電鋁有限公司統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)槽與對(duì)比槽在測(cè)試期間的生產(chǎn)技術(shù)條件，來(lái)綜合研判試驗(yàn)槽生產(chǎn)情況。

（1）生產(chǎn)車間日常測(cè)試的爐底壓降與試驗(yàn)測(cè)試變化趨勢(shì)是一致的，驗(yàn)證了每月組織的試驗(yàn)槽和對(duì)比槽爐底壓降的測(cè)試基本準(zhǔn)確。

（2）根據(jù)電解車間提供的數(shù)據(jù)，在電解槽分子比控制基本相同、新槽爐膛內(nèi)形變化不大的情況下，試驗(yàn)槽1032和1003槽的鋁水平分別比對(duì)比槽2104槽、2092槽高1cm～2cm，試驗(yàn)槽平均電壓比對(duì)比槽偏高，因此，從技術(shù)條件分析，試驗(yàn)槽的槽內(nèi)鋁、生產(chǎn)運(yùn)行狀況要優(yōu)于對(duì)比槽。出鋁效率的對(duì)比也驗(yàn)證了試驗(yàn)槽生產(chǎn)技術(shù)條件的優(yōu)勢(shì)。

集裝箱箱體種類眾多，有 20 ft、30 ft、40 ft等多種規(guī)格，體積從約6 m*3 m*3 m到14 m*3 m*3 m不等，大多都空間較大，所以在監(jiān)測(cè)內(nèi)部溫濕度等環(huán)境因子時(shí)單一節(jié)點(diǎn)不能滿足實(shí)際要求，為了更準(zhǔn)確的反映箱體內(nèi)部的實(shí)際情況，系統(tǒng)采用分布式的檢測(cè)節(jié)點(diǎn)布置方式，在系統(tǒng)搭建中將兩個(gè)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)掛載在RS485總線上，然后通過(guò)RS485轉(zhuǎn)USB接口接入到系統(tǒng)控制核心樹莓派中。

8 結(jié)論

根據(jù)試驗(yàn)槽和對(duì)比槽爐底壓降和槽底溫度的測(cè)試結(jié)果及生產(chǎn)技術(shù)條件的統(tǒng)計(jì)分析，新型防鋁液干式防滲透料綜合結(jié)論如下：

（1）試驗(yàn)槽比對(duì)比槽爐底壓降平均低16.5mv；試驗(yàn)槽比對(duì)比槽底部溫度平均低5.86℃；爐底壓降和槽底部溫度滿足技術(shù)要求，說(shuō)明試驗(yàn)槽新型防鋁液干式防滲透料具有較好的保溫效果，電解槽內(nèi)等溫線比對(duì)比槽上移，電解槽爐底較干凈，爐底壓降偏低，等溫線上移后，槽底部溫度偏低。

（2）公司檢測(cè)中心對(duì)新型防鋁液干式防滲透樣品的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果理化指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)要求，通過(guò)樣品中明顯分層和耐火磚未侵蝕的兩個(gè)特點(diǎn)驗(yàn)證新型防鋁液干式防滲透料具有阻止電解質(zhì)和鋁液的作用。

（3）新型防鋁液干式防滲透料能夠在電解槽停槽后去掉反應(yīng)層，防滲透料下層部分可不用更換，直接添加少部分干式防滲透料，鋪設(shè)陰極炭塊，進(jìn)行后續(xù)大修，以槽型420KA預(yù)焙電解槽，年度檢修45臺(tái)槽的電解鋁廠為例，使用新型防鋁液干式防滲透料，每臺(tái)電解槽可節(jié)約5.9萬(wàn)元大修材料，提前一天的檢修期，多產(chǎn)原鋁，約創(chuàng)效益0.45萬(wàn)元，每臺(tái)槽預(yù)計(jì)創(chuàng)效益6.35萬(wàn)元，每年大修電解槽45臺(tái)計(jì)算，全年預(yù)計(jì)創(chuàng)效益285萬(wàn)余元?？蓽p少大修危廢料4.09噸，處理電解危廢料按每噸2000元計(jì)算，每臺(tái)槽可預(yù)計(jì)節(jié)約資金0.98萬(wàn)元，每年大修電解槽45臺(tái)計(jì)算，全年預(yù)計(jì)節(jié)約44萬(wàn)余元。

患者入院后立即抽取靜脈血或骨髓行真菌培養(yǎng)，或者根據(jù)病情留取痰、中段尿、糞便、腦脊液、肺泡灌洗液等樣本行真菌培養(yǎng)。與此同時(shí)，抽取靜脈血行G試驗(yàn)和GM試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)定了兩個(gè)聯(lián)合方案[5]。方案一：任一單項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果陽(yáng)性，判為聯(lián)合檢測(cè)陽(yáng)性；方案二：任一單項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果陰性，判為聯(lián)合檢測(cè)陰性。

（4）綜合試驗(yàn)證明，新型防鋁液干式防滲透料具備普通干式防滲透料的性能，還有防鋁液滲透性能和優(yōu)良的保溫性能，克服了普通干式防滲透料的缺陷，在預(yù)焙槽電解鋁行業(yè)具有較大推廣價(jià)值，并能夠創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]焦慶國(guó),周云峰,李昌林,方斌,汪艷芳,柴登鵬．500kA鋁電解槽早期破損剖析[J]．有色金屬(冶煉部分),2020(08)：51-55+67．

[2]安建懷,呂冬冬．用后硅磚在鋁電解槽用防滲澆注料中的應(yīng)用[J]．耐火與石灰,2019,44(02)：15-20．

[3]汪艷芳,柴登鵬,張亞楠,張芬萍．鋁電解槽用防滲材料性能淺析[J]．輕金屬,2018(09)：38-41．