1 1内蒙古锦联铝材有限公司年产40 万吨铝镁合金项目设备技术条件(第二版)设备名称: NEUI400(Ⅷ)预焙阳极铝电解槽内衬数 量: 单台用量审定：毛继红审核：董 慧编制：班允刚东北大学设计研究院（有限公司）2013-1-4I I目 录1. 内衬材料标准及性能要求 .............................................................................. 12. 内衬材料物理性能指标、尺寸规格及用量 .................................................. 22.1 机制纯石棉板 .......................................................................................... 22.2 耐高温硅酸钙板 ...................................................................................... 22.3 粘土质隔热耐火砖 .................................................................................. 32.4 高铝耐火砖 .............................................................................................. 42.5 干式防渗材料 .......................................................................................... 52.6 高强浇注料 .............................................................................................. 62.7 阴极炭块 .................................................................................................. 72.8 阴极糊 .................................................................................................... 112.9 阴极钢棒 ................................................................................................ 122.10 磷生铁 .................................................................................................. 132.11 氮化硅结合碳化硅侧块 ...................................................................... 132.12 侧部异型炭块 ...................................................................................... 152.13 碳化硅火泥 .......................................................................................... 182.14 碳化硅捣打料 ...................................................................................... 182.15 半石墨质角部侧块 .............................................................................. 192.16 磷酸盐结合高铝质耐火泥浆 .............................................................. 202.17 水玻璃石棉腻子 .................................................................................. 211 11. 内衬材料执行标准内衬材料执行标准序 号 材料名称 执行标准 等级或标号 备 注1 机制纯石棉板 JC/T 69-2000 ————2 耐高温硅酸钙板 GB/T 10699-1998 220#优3 粘土质隔热耐火砖 GB/T 3994-2005 NG-0.6NG-1.04 高铝耐火砖 GB/T 2988-2004 LZ-755 干式防渗料 YS/T 456-2003 一级品6 高强浇注料 ———— PTJ-37 阴极炭块 YS/T 699-2009 ————8 阴极糊 ISO14427、ISO20202 ————9 阴极钢棒 YB/T-2007 Q19510 磷生铁 GB/T 718-2005 ————11 氮化硅结合碳化硅侧块 ———— Sicatec 7512 侧部异型炭块 ———— ————13 碳化硅火泥 ———— Sicabond14 碳化硅捣打料 ———— ————15 半石墨质角部侧块 YS/T 287-2005 BSL-C16 磷酸盐结合高铝质耐火泥浆———— LP-7017 水玻璃石棉腻子水玻璃 GB-T 4209-1996 液2 优等品云母粉 JC/T 595-1995 ———— 白云母粉石棉绒 ———— ————2 22. 内衬材料物理性能指标、尺寸规格及用量2.1 机制纯石棉板2.1.1 执行标准：JC/T 69-2000。机制纯石棉板物化性能指标项 目 参 数 技术要求抗压强度 (MPa) ≥1.0机制，纯石棉烧失量 (%) ≤15容重 (kg/cm3) ≤1.3含水率 (%) ≤3使用温度 (℃) 6502.1.2 尺寸规格及用量尺寸规格：1000×1000×10 (mm)；单槽用量：1924kg（148 块，体积密度按1300kg/m3 计算）。2.2 耐高温硅酸钙板2.2.1 执行标准及等级(标号)：GB/T 10699-1998，220#优。耐高温硅酸钙板物理性能指标项 目 参 数 技术要求体积密度 (g/cm3) 0.23无石棉，耐高温抗折强度 (MPa) ≥ 0.5抗压强度 (MPa) ≥ 0.8~1.0线收缩率1000℃×3h ≤1.5%导热系数 (W/m·k) 0.056+0.00011t使用温度 (℃) 10503 3耐高温硅酸钙板尺寸允许偏差和外观尺寸允许偏差 外观缺陷长(mm) 宽(mm) 厚(mm) 缺棱(个) 缺角(个)平 板 ±4 ±4+3-1.51 1注：本标准为一等品。2.2.2 尺寸规格及用量尺寸规格：1000×1000×50 (mm)；单槽用量：1886kg（164 块，体积密度按230kg/m3 计算）。2.3 粘土质隔热耐火砖2.3.1 执行标准及等级(标号)：GB/T 3994-2005，NG-0.6、NG-1.0。粘土质隔热耐火砖物理性能指标项 目指 标技术要求NG-0.6 NG-1.0加热永久线变化≤2%的试验温度 (℃) 1200 1350常温抗压强度 (MPa) ≥2.0 ≥3.5导热系数 [W/(m·K)] ≤0.25 ≤0.40 测量温度：350℃±25℃体积密度 (g/cm3) ≤0.6 ≤1.0使用温度 (℃) 1000 1000粘土质隔热耐火砖的尺寸允许偏差及外形（mm）项 目 指 标尺寸允许偏差尺寸≤100 ±2尺寸101~250 ±3尺寸251~400 ±44 4扭曲长度≤100不大于2长度251~400 3缺棱、缺角深度 7深洞直径 5裂缝长度宽度≤0.5 不限制宽度0.51~1.0 30宽度＞1 不准有相对边差 厚度 1注：宽度0.5~1.0mm 的裂纹不允许跨过两个或两个以上的棱。2.3.2 尺寸规格及用量尺寸规格：230×114×65 (mm)；单槽用量：NG-0.6：2827.4kg（2772 块，体积密度按600kg/m3 计算）；NG-1.0：6135.5kg（3588 块，体积密度按1000kg/m3 计算）。2.4 高铝耐火砖2.4.1 执行标准及等级(标号)：GB/T 2988-2004，LZ-75。高铝耐火砖物理性能指标项 目 参 数 技术要求1500℃×2h 重烧永久线变形(P.L.C) (%) ＋0.1-0.4保温砖的外形和尺寸应与符合标准(ISO 5019/1)。常温抗压强度 (MPa) ≥53.9Al2O3 含量 (%) ≥75体积密度 (g/cm3) ≥2.65耐火度 (℃) ≥1790显气孔率 (%) ≤235 5高铝砖的尺寸允许偏差及外形（mm）项 目 指 标尺寸允许偏差尺寸≤150 ±2尺寸151~300 ±3尺寸＞300 ±4厚度相对偏差不大于1楔度值 1扭曲长度≤300 1.0长度＞300 2.0缺角长度 40缺棱长度 60溶洞直径 6裂纹长度宽度≤0.25 不限制宽度0.26~0.5 50宽度＞0.5 不准有2.4.2 尺寸规格及用量尺寸规格(mm) 230×114×65 172×114×65 115×114×65单槽用量1423kg（334 块） 230kg（72 块） 320kg（150 块）合计1973kg（体积密度按2500kg/m3 计算）2.5 干式防渗料2.5.1 执行标准及等级(标号)：高于YS/T 456-2003 一级品要求。6 6干式防渗料物理性能指标项 目 参 数 技术要求耐火度 (℃) 1600捣实干料容重 (g/cm3) 1.92~2.02电解质反应率 (%) ≤13加热后线变化 (%)816℃ 没有变化1260℃ 体积稳定导热系数 (W/m·K)200℃ ≤0.34420℃ ≤0.39650℃ ≤0.43800℃ ≤0.55材料的化学成分：? SiO2+Al2O3 ≥80%? SiO2 53~59%? Fe2O3 1.5~3.5%备注：防渗料进厂前必须做24 小时防渗试验，具体要求详见商务条款。2.5.2 单槽用量：26035kg [12.7m3(振捣后)，振捣后体积密度按2050kg/m3 计算]2.6 高强浇注料2.6.1 等级或标号：PTJ-3。高强浇注料物理性能指标项 目 参 数 技术要求最高使用温度 (℃) 1500体积密度 (g/cm3) 2.2加热后线变化 (%) 816℃ -0.1~-0.47 71260℃ -0.5~-1.51000℃ ≤-0.3抗压强度 (816℃) 8-16MPa 1000℃·3h 烧后＞60MPa抗折强度 (816℃) 1.0-2.5MPa 1000℃·3h 烧后＞10MPa导热系数 (W/m·K)204℃ ≤0.54429℃ ≤0.58649℃ ≤0.64871℃ ≤0.70材料化学成份：? SiO2 45~55%? Al2O3 30~40%? Fe2O3 3~5%? Al2O3+ SiO2 90%2.6.2 单槽用量：6600kg（3.0m3，体积密度按2200 kg/m3 计算），最终以现场实际用量为准。2.7 阴极炭块2.7.1 执行标准：高于YS/T 699-2009 要求，参照相关国际标准，详见下表。阴极炭块理化指标项 目 参 数 技术要求真密度 (g/cm3) ≥2.2全石墨化体积密度 (g/cm3) ≥1.6显气孔率 (%) 17抗压强度 (MPa) ≥18抗折强度 (MPa) ≥88 8灰分 (%) 0.2~0.4线性膨胀系数(20-200℃)(μm/(K·m))3~5比电阻率 (μΩ·m) 10~14杨氏模量（MPa） 4~7钠膨胀率 (%) 0.2~0.4炭块加工后的尺寸允许偏差(mm)名 称允许偏差不大于宽度 厚度 长度 直角度(°)底部炭块 ±2 ±2 ±5 ±0.4炭块外观应符合如下规定：a. 产品表面应平整，断面积不允许有空穴、分层和夹杂物；b. 加工长度大于1m 时，弯曲度不大于长度的0.1%。c. 炭块严禁受潮和油污染；d. 阴极炭块工作面、钢棒槽内不允许有裂纹；e. 炭块表面允许有符合下表中缺陷。炭块表面的缺陷缺陷名称 缺陷尺寸(mm)及数量缺角 a+b+c≤150，不多于2 处，小于40mm 的不计裂纹(宽度0.5mm 以下) 单面裂纹a 或b，或跨棱裂纹（a+b）≤60缺棱 a+b+c≤150，不多于2 处，小于40mm 的不计表面缺陷 近似周长（a+b+c）≤100，深度≤5a+b+c 的计算见下图：9 92.7.2 尺寸规格及用量阴极炭块结构形式及尺寸见图1 所示。1010图1 阴极炭块结构形式及尺寸（1）阴极炭块单槽用量26 件，单块重1218kg (体积密度按1620kg/m3 计算)，单槽用量为31668kg；（2）防渗沟槽的开槽形式、数量及具体尺寸最终以业主、设计院和生产厂家1111三方最终商定结果为准。2.8 阴极糊2.8.1 执行标准及等级(标号)：ISO14427、ISO20202。用途：填充炭块与炭块、钢棒与炭块、底部炭块与侧块及耐火砖等之间的缝隙。冷捣糊典型物化性能指标项 目 单位 典型值 范围生糊捣打密度 (ISO14427) kg/m3 1600 ≥1550，无分层施工温度 ℃ 17~42仓储条件及储存期 室内无阳光直射，温度不高于35℃，10 个月950℃焙烧后的物理性能（按国际标准制样（ISO14427）和焙烧（ISO20202））焙烧失重 % 9 10线收缩率 (20~950℃) % 0.15 ≤0.2热膨胀系数 (950~20℃) 10-6/K 4.0 ≤4.5体积密度 kg/m3 1470 ≥1420开口气孔率 % 18 ≤20抗压强度 MPa 20 16~25电阻率 μΩm 60 ≤75灰分 % 4.5 ≤5.5真比重 g/cm3 1.88 ≥1.85导热率 W/m·K 10 ≥72.8.2 单槽用量1212周围糊及角部捣打糊：2704kg（1.69m3）；炭间糊：1776kg（1.11m3）；钢棒糊：650kg（0.41m3）。注：以上糊料，体积密度按1600kg/m3 计算，用量最终以现场实际用量为准。2.9 阴极钢棒2.9.1 执行标准及等级(标号)：YB/T-2007，Q195。阴极钢棒力学性能指标项 目 参 数抗拉强度 (MPa) 315~430屈服强度 (MPa) ≥165伸长率 (%) ≥31冲击功 (J)，20℃时 ≥27压缩比 ≥3● 化学成份 (%)：C：0.06～0.12；Si：0.12~0.30；Mn：0.25～0.50；S：≤0.045；P：≤0.045；注：脱氧方法：F、b、Z。2.9.2 尺寸规格、材料等级及用量阴极钢棒结构形式及尺寸见图2 所示。1313图2 阴极钢棒结构形式及尺寸（1）阴极钢棒单槽用量104 根，单根重365kg，单槽用量为37960kg；（2）阴极钢棒选用牌号为Q195 的碳素结构钢；（3）阴极钢棒表面不得有裂缝、结疤、折迭和杂质等；（4）阴极钢棒在与阴极炭块组装前，阴极钢棒表面应露出银白色金属光泽，。2.10 磷生铁2.10.1 执行标准：参照万基、东大院和业主三家共同确认的标准。2.10.2 用量单组阴极用量：约380kg（体积密度按7850kg/m3 计算）；单槽用量：9880kg。2.11 氮化硅结合碳化硅侧块2.11.1 等级或标号：Sicatec 75。氮化硅结合碳化硅侧块物理性能指标1414项 目 参 数 技术要求体积密度 (g/cm3) ≥2.65显气孔率 (%) ≤16常温抗折强度 (MPa) ≥45高温抗折强度 (1400℃, MPa) ≥45常温抗压强度 (MPa) ≥160导热率(1000℃, W/m·K) ≥16(350℃, W/m·K) ≥11~151) 材料化学成份：氮化硅： ≥20%碳化硅： ≥72%铁： ≤0.5%2) 成品尺寸公差：长度公差： ±2.0mm宽度公差： ±1.5mm厚度公差： ±1.0mm2.11.2 尺寸规格及用量氮化硅结合碳化硅侧块结构形式及尺寸见图3 所示。图3 氮化硅结合碳化硅侧块结构形式及尺寸（1）氮化硅结合碳化硅侧块单槽用量100 块，单块重65.83kg，单槽用量为6583kg；1515（2）碳化硅与侧部异型侧块复合在现场复合，所用粘结剂由碳化硅厂家提供，并由碳化硅厂家进行现场指导施工。2.12 侧部异型炭块2.12.1 性能指标侧部异型炭块物化性能指标项 目 参 数 技术要求体积密度 (g/cm3) ≥1.60真密度 (g/cm3) ≥1.97抗压强度 (Mpa) ≥35电阻率 (μΩ·m) ≥50灰分 (%) 20成品尺寸公差：长度公差： ±1.5mm宽度公差： ±1.0mm厚度公差： ±1.0mm2.12.2 尺寸规格及用量（1） 大面侧部异型炭块大面侧部异型炭块结构形式及尺寸见图4 和图5 所示。大面侧部异型炭块单槽用量86 块，分为两种规格，其中规格（一）见图4所示，需82 块，单块重31.7kg，单槽用量为2599.4kg。按图4 所示进行开槽；规格（二）见图5 所示，需4 块，单块重15.9kg，单槽用量为63.6kg。按图5所示进行开槽，即除在正面开槽外，还需按图5 所示在侧面开槽(单侧，2 块左手侧，2 块右手侧，沟槽形式、数量与正面沟槽相同)，用于与角部捣打相连位1616置砌筑。图4 大面侧部异型炭块（一）图5 大面侧部异型炭块（二）（2） 小面侧部异型炭块小面侧部异型炭块结构形式及尺寸见图6 和图7 所示。小面侧部异型炭块单槽用量18 块，分为两种规格，其中规格（一）见图6所示，需14 块，单块重44.1kg，单槽用量为617.4kg。按图6 所示进行开槽；规格（二）见图7 所示，需4 块，单块重22.1kg，单槽用量为88.4kg。按图7所示进行开槽，即除在正面开槽外，还需按图7 所示在侧面开槽(单侧，2 块左1717手侧，2 块右手侧，沟槽形式、数量与正面沟槽相同)，用于与角部捣打相连位置砌筑。图6 小面侧部异型炭块（一）图7 小面侧部异型炭块（二）侧部异型炭块防渗沟槽的开槽形式、数量及具体尺寸最终以业主、设计院和生产厂家三方最终商定结果为准。注：侧部异型侧块与碳化硅现场错缝（立缝）砌筑，所用粘结剂由碳化硅厂家提供，并由碳化硅厂家进行现场指导施工。18182.13 碳化硅火泥等级或标号：Sicabond。碳化硅火泥物理性能指标项 目 指 标化学组成%SiC ≥85C —Fe2O3 ＜1SiO2 ＜9最高使用温度 ℃ 1350粒度组成%＞0.5mm ≯1＜0.074mm ＞50抗折粘结强度MPa110℃×24h ≥4.01000℃×3h ≥5.0应 用 砌筑碳化硅砖注：碳化硅火泥用量现场砌筑时确定。2.14 碳化硅捣打料2.14.1 性能指标碳化硅火泥物理性能指标项 目 指 标化学组成 %SiC ≥50Fe·C ≤5体积密度 (g/cm3) ≥2.6显气孔率 (%) ≤181919耐压强度 (MPa)110℃×24h ≥101000℃×3h ≥40重烧线变化率 (%, 1500℃×3h) ±0.1导热系数 (W/m·K, 350℃) ≥62.14.2 单槽用量：约212kg，以现场实际用量为准。2.15 半石墨质角部侧块2.15.1 执行标准及等级(标号)：YS/T 287-2005，BSL-C。半石墨质角部侧块物化性能指标项 目 参 数 技术要求体积密度 (g/cm3) ≥1.56真密度 (g/cm3) ≥1.90抗压强度 (Mpa) ≥31灰分 (%) 8成品尺寸公差：长度公差： ±2.0mm宽度公差： ±1.0mm厚度公差： ±1.0mm2.15.2 尺寸规格及用量半石墨质角部侧块结构形式及尺寸见图8 和图9 所示。2020图8 半石墨质角部侧块（一） 图9 半石墨质角部侧块（二）半石墨质角部侧块（一）单槽用量为8 块，单块重为21.96kg，单槽用量为175.7kg；半石墨质角部侧块（二）单槽用量为4 块，单块重为24.44kg，单槽用量为97.8kg。两种半石墨质侧块均用于角部侧衬砌筑。半石墨质侧块开槽形式及尺寸见图10 所示。防渗沟槽的开槽形式、数量及具体尺寸最终以业主、设计院和生产厂家三方最终商定结果为准。图10 半石墨质侧块开槽形式和尺寸2.16 磷酸盐结合高铝质耐火泥浆2.16.1 等级或标号：LP-70。2121磷酸盐结合高铝质耐火泥浆的物理性能指标项 目 参 数 技术要求化学成分Al2O3（%） ≥70耐火度（℃） ≥1790荷重软化温度（℃） ≥1320抗折粘结强度(MPa)110℃烘干后 ≥2.01400℃烧后 ≥5.9抗剪粘结强度(MPa)110℃烘干后 ≥0.6861400℃热态 ≥0.049粒度（%）≥0.5mm ≤1＜0.076mm ≥50粘接时间 (s) 60～120加水量（外加）(%) 25～302.16.2 单槽用量：约70kg，以现场实际用量为准。2.17 水玻璃石棉腻子水玻璃石棉腻子的物理性能指标项 目 体积密度 (g/cm3) 工作温度（℃) 质量比（%）石棉绒 2.4~2.6 ＞500 40~50水玻璃 1.3~1.4 60~55云母粉 2.7~3.1 外加注：石棉纤维由50%的石棉绒加上50%石棉粉组成。石棉腻子符合机选4 级。2.17.1 水玻璃2.17.1.1 执行标准及等级(标号)：GB/T 4209-1996，液-2 优等品。2222水玻璃（工业液体硅酸钠）的技术指标铁含量%水不溶物含量%密度（20℃）g/cm3氧化钠(Na2O)含量%二氧化硅(SiO2)含量%模数（M）≤0.02 ≤0.2 1.368~1.394 8.2 26.0 3.1~3.42.17.1.2 单槽用量：约87kg，以现场实际用量为准。2.17.2 云母粉2.17.2.1 执行标准及等级(标号)：JC/T 595-1995，白云母粉。白云母粉的主要化学成份化学成份 SiO2 Al2O3 K2O Na2O MgO Fe2O3 S+P名称二氧化硅三氧化二铝氧化钾氧化钠 氧化镁三氧化二铁硫＋磷含量 % 44-50 20-33 9-11 0.95-1.8 1.3-2 2-6 0.02-0.05白云母粉物理性质密度(g/cm3)折射率 白度 径度比 耐温 烧失量 水份2.80 1.60 70-80 60 1000℃ 2.8-2.9 1%2.17.2.2 单槽用量：约26kg，以现场实际用量为准。2.17.3 石棉绒单槽用量：约94kg，以现场实际用量为准。