側部炭塊（side wall carbon block）是指用於砌築鋁電解槽側部，構成電解槽側部內襯主體——爐幫的炭質砌塊。有時把側部炭塊和砌築電解槽底部的底部炭塊統稱陰極炭塊。根據外形結構分為普通側部炭塊和普通角部炭塊及側部異性炭塊和角部異性炭塊。側部炭塊不作為導體，而是作為槽子的抗侵蝕內襯材料。為保持電解槽槽膛的規整和側壁散熱，要求側部炭塊具有良好的導熱性。
基本介紹
- 中文名：側部炭塊
- 外文名：side wall carbon block
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：炭素
- 釋義：爐幫的炭質砌塊
簡介,側部碳塊損耗原因,側部碳塊的修補,總結,
簡介
側部炭塊（side wall carbon block）是指用於砌築鋁電解槽側部，構成電解槽側部內襯主體——爐幫的炭質砌塊。有時把側部炭塊和砌築電解槽底部的底部炭塊統稱陰極炭塊。根據外形結構分為普通側部炭塊和普通角部炭塊及側部異性炭塊和角部異性炭塊。側部炭塊不作為導體，而是作為槽子的抗侵蝕內襯材料。為保持電解槽槽膛的規整和側壁散熱，要求側部炭塊具有良好的導熱性。
側部碳塊損耗原因
在鋁電解中，理論上陰極碳塊和側部碳塊是不發生化學反應的，但實際上陰極內襯很少能達到10年以上。對於側部碳塊而言，影響其壽命的主要因素有：
(1)電解槽側部散熱不良。較高的槽側部溫度，使電解質不能有效地凝結在側部碳塊上形成伸腿結殼。伸腿結殼能防止化學和電化學反應的腐蝕作用和物理侵蝕，特別是在熔融電解質區和熔鋁區均存在這兩種腐蝕作用。側壁結殼的不足引起的腐蝕導致側碳被腐蝕穿孔，最終引起槽殼發紅、熔化、漏鋁。
(2)鈉的滲透。在鋁電解過程中，有少量的鈉生成，鈉通過擴散滲透進碳塊，形成碳鈉化合物，使碳塊的體積膨脹而變酥鬆，電解質和鋁液侵入造成碳塊的破損。
(3)物理機械的破壞。由於側部散熱不良，槽側部溫度較高，使電解槽不能形成好的側部爐幫，引起的邊部加工頻繁和方法的不當，會對側部碳塊造成機械破壞而損耗。
電解槽的鋼殼結構及搖籃架側部的設計缺陷，不利於通風散熱。而電解槽側部的散熱不良，是造成側部碳塊早期破損和損耗的主要原因。
這種側部鋼結構的電解槽，正常生產時側部鋼板溫度高達200℃。當電解質溫度較高或者發生陽極效應後，側部鋼板溫度更是高達300℃以上。這樣高的溫度，使側部碳塊長期不能形成槽側部結殼，加速了側部碳塊的損耗。
側部碳塊的修補
電解槽側部碳塊的破損，在1200d以上的電解槽中常見。側部碳塊破損或局部損耗殆盡後，電解質和鋁液會與槽鋼殼直接接觸，致使該處的槽鋼殼經常發紅，稍一疏忽就會造成鋼殼熔化被擊穿漏鋁的生產事故。根據多年的生產實踐經驗，總結出用碳糊重新紮固側部碳塊破損部位，延長電解槽壽命的行之有效的方法。具體做法如下：
(1)把側碳破損部位大面爐幫加氧化鋁碎塊，由多功能天車打殼機貼槽鋼殼砸實爐幫。需要注意的是砸時不要太靠近陽極，以免陽極長包影響電解槽的正常運行。這樣做的目的是隔斷液態電解質和鋁
液與槽鋼殼的接觸。
(2)用風鎬把破損的殘留側碳和氧化鋁料塊沿槽鋼殼刨出，深度約50-60cm，寬度約15cm，長度視側碳破損多少而定，一般不宜超過60cm。
(3)把預熱至100℃左右的碳糊分批加入刨出的坑內，同時用搗固器一層一層扎固。隨著扎固的進行，要看到搗固錘下的糊越來越軟，表面平整無裂紋。扎固到與原來的側碳高度相仿即可。
總結
國內有相當數量的150—180kA系列電解槽在運行，這些槽型都普遍存在側部碳塊的破損和損耗等常見問題，由此造成的側部滲漏縮短槽壽命，經濟損失十分巨大。雖然改進槽型設計和新內襯材料的研究使用，可以避免或減少側部滲漏，但就當前運行槽的側炭修補方法，不影響電解槽的正常生產，而且投資少、操作簡單，能夠有效地延長電解槽壽命，有著顯著的經濟效益。
