防渗透轻质砖

摘要

一种防渗透轻质砖，它是在轻质漂珠砖的一个工作面上施上一层陶瓷釉，并在一定湿度下烧成，该陶瓷釉组成重量百分比为：钾长石：20～45%；硅石：15～30%；方解石：15～25%；白云石：8～10%；高岭土：5～10%；氧化锌：2～15%。本发明的防渗透轻质砖，主要用于铝电解槽的砌筑，该陶瓷釉层能有效阻止铝电解槽内碱金属离子和冰晶石熔液及其蒸汽对铝电解槽的保温层的渗透侵蚀，提高铝电解槽的使用寿命，该砖结构简单，使用方便。

权利要求

1、一种防渗透轻质砖，它是在轻质漂珠砖的一工作面上与一层陶瓷釉相结 合，其特征是：防渗透轻质砖所用陶瓷釉组成配比为：原料配比(wt％)

钾长石        20-45％

硅石          15-30％方解石        15-25％

白云石        8-20％

高岭土        5-10％

氧化锌        2-15％。

2、根据权利要求1所述的防渗透轻质砖，其特征是：该防渗透轻质砖所用 色釉是以在权利要求1所述的釉中外加该釉总重量的重量百分比的下列氧化物： Cr2O3：0.1-3.5％(wt)；MnO2：2.0-5％(wt)；ZrO2：2.2-3.0％(wt)；V2O5：0.01-0.05％(wt)。

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种抗浸蚀耐火材料。尤其是涉及铝用电解槽 隔热层等工作温度低于1200℃用的防渗透砖质砖。

背景技术

目前，公知的铝用电解槽的砌筑是采用阴极石墨碳块将电 解槽砌呈U状，在石墨碳块的下面是硅铝质干式防渗料和耐火 硅砖层，其下分别是轻质隔热砖层、硅酸钙板和金属层槽壳。由 此可见防渗透层和隔热保温层是分开的，且防渗透层和隔热保温 层(轻质砖)结构比较松疏，在铝电解槽工作时，Na+和冰晶石 熔液及其产生的碱蒸汽通过阴极石墨碳块及其砌缝向防渗料层 侵蚀、渗透，现在使用的干式防渗料层是采用硅铝质材料制成， 由于它的化学组成在高温状态很容易与碱金属离子和冰晶石熔 液作用，因此仅能对碱金属离子和NaF的侵蚀起减缓渗透速度 的作用。当渗透到达轻质隔热耐火砖层时，渗透速度便会加快， 这些渗透下来的碱金属离子和熔体会在隔热保温层中沉积，并使轻 质隔热耐火砖产生体积膨胀，热阻大幅降低，向金属槽壳传热的速 度加快，在上述情况下，铝电解槽的工作温度便会不稳定，从而使 铝电解的阴极石墨碳块因其内冰晶石熔体的凝固膨胀而损坏。

发明内容

为了克服现有铝电解槽防渗料层和轻质隔热耐火抗碱金属 离子和冰晶石熔体渗透侵蚀能力差的不足，本发明提供一种防 渗透轻质砖，该防渗透轻质砖不仅能阻止碱金属离子和冰晶石 熔体的化学渗透侵蚀，而且能起隔热保温作用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在轻质漂珠 隔热砖的任一长×宽面上均匀地喷涂一层陶瓷釉层。
防渗透轻质砖所用陶瓷釉的化学组成是：SiO2：45～75％； Al2O3：9～22％；Fe2O3：0.09～4％；CaO：0.63～12％；MgO：0.96～8％； K+NaO：2.17～9％；ZnO：0.7～3％。
如果采用色釉还需在上述釉料配方中另外加：Cr2O3：0.1～3.5％； MnO2：2.0～5％；ZrO2：2.2～3.0％；V2O5：0.01～0.05％。
该发明防渗透轻质砖的陶瓷釉的示性矿物重量百分组成 是：
钾长石：20～45％；硅石：15～30％；方解石：15～25％； 白云石：8～10％；高岭土：5～10％；氧化锌：2～15％。
本发明的有益效果是，由于轻质漂珠隔热砖上附着有一层 陶瓷釉，陶瓷釉的高度致密性和化学惰性，把碱金属离子和冰 晶石熔液及其蒸汽完全阻挡在隔热层上面，使铝电解槽保温层 不受渗透和侵蚀，从而能显著延长铝电解槽的使用寿命，该砖 结构简单，砌筑方便。

具体实施方式

首先按下列示性矿物重量百分组成秤取原料，即：钾长石： 26％；硅石：30％；方解石：20％；白云石：8％；高岭土：10％； 氧化锌：6％。如要配成色釉，则在上述瓷釉配方的基础上外加总重 量的百分比的Cr2O3：0.4％；MnO2：2％；ZrO2：2.4％；V2O5：0.03％； 配料后工艺流程与普通日用瓷陶瓷釉生产工艺相同。
工艺控制：釉料细度：250目筛余＜0.3％，烧成温度1250℃～1350℃， 烧成气氛：氧化或还原均可。
将制好釉料料浆均匀地喷涂在轻质漂珠隔热砖的一个长×宽 面上，然后在1250℃～1350℃的温度下烧成。采用本发明防渗 透轻质砖砌筑铝电解槽时，是在硅铝质干式防渗料的下面砌筑 一层，釉面与硅铝质干式防渗料紧邻，在本发明防渗透轻质下 面砌一至二层轻质保温砖和硅酸钙板，即可有效阻止碱金属离 子和冰晶石熔液及其蒸汽的渗透侵蚀，延长铝电解槽的使用寿 命。