呋喃樹脂混凝土電解槽的制作工藝

為解決內(nèi)襯鉛板銅電解槽在生產(chǎn)使用過程中的缺陷，多年來國內(nèi)外進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，如采用軟聚氯乙烯塑料襯里、樹脂玻璃鋼襯里和耐酸磁板襯里等；有的還采用了整體花崗巖電解槽，整體水玻璃耐酸混凝土電解槽，以及整體全玻璃鋼電解槽和不飽和聚酯樹脂混凝土電解槽……，都取得了一定的成效，但也存在著各自的局限性。

七十年代末，由于YJ呋喃樹脂的開發(fā)，以其粘度低，防腐蝕性能和耐熱性能好等獨(dú)特技術(shù)性能，用它來研制樹脂混凝土；八十年代初，我廠就用樹脂混凝土研制了銅電解槽，在材質(zhì)的選擇和制作槽體的工藝方法方面都取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，深受生產(chǎn)車間的好評。1987年11月由中國有色總公司組織了技術(shù)鑒定，得到到會專家的一致肯定。這種新型銅電解槽現(xiàn)已正式投入生產(chǎn)使用。

一、使用的主要材料

（一）呋喃樹脂混凝土主要由膠凝材料、硬化劑、耐酸粉料及耐酸粗細(xì)骨料和助劑所組成?，F(xiàn)分述如下：

膠凝材料。采用YJ呋喃樹脂液，它是一種低粘度的糠醇一糠醛型呋喃樹脂，黑褐色液體，粘度20℃時為20～30秒（涂-4粘度計(jì)），密度不小于1.18克／厘米3。

硬化劑。采用酸性固體固化劑，與YJ呋喃樹脂有較好的反應(yīng)時間和條件．既使樹脂混凝土具有較好的施工和易性，還能同呋喃樹脂充分反應(yīng)，交聯(lián)成為具有良好的各種技術(shù)性能的體型結(jié)構(gòu)。

耐酸粉料。要求耐酸度不低于98.5%、細(xì)度小于53微米的粉料，與硬化劑充分混合，制成YJ呋喃混凝土粉料與YJ呋喃樹脂液組成全商品化的雙組分耐腐蝕材料。

耐酸粗細(xì)骨料。要求耐酸度不低于98.5%，含水率不大于0.5%，細(xì)骨料粒徑為1～5毫米，其中3～5毫米的部分不低干70%。粗骨料粒徑視結(jié)構(gòu)尺寸來選定，一般為5～20毫米，不得大于30毫米，其級配應(yīng)符合普通混凝土的粗骨料級配要求。

（二）呋喃樹脂混凝土配合比的選擇呋喃樹脂混凝土的配合比的設(shè)計(jì)，原理上同普通水泥混凝土相似，雖然不存在水灰比問題，但必須具備一定的施工和易性，以滿足施工工藝的需要。因此，呋喃樹脂混凝土的配合比的設(shè)計(jì)，首先要求粗細(xì)骨料有較好的級配，力求孔隙率小，粗細(xì)骨料的表面積小，每立方米的樹脂用量為265～280公斤（視粗細(xì)骨料的級配，施工時的溫度及所需要的和易性而定）。一般來說，呋喃樹脂液的用量多一些，其強(qiáng)度要高一些，但在保證樹脂混凝土技術(shù)性能的前提下，使樹脂用量最小以取得經(jīng)濟(jì)上的合理性，因此要求在施工前對已設(shè)計(jì)好的配合比先儆三組70x70x70毫米的試塊，在室溫20℃左右養(yǎng)護(hù)l天，其強(qiáng)度應(yīng)為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%，3天強(qiáng)度為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，7天強(qiáng)度為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的79%，28天達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

每立方米YJ呋喃樹脂混凝土參考配合比如下：YJ呋喃樹脂液265～280公斤’YJ呋喃樹脂混凝土粉700公斤；石英砂300～400公斤，石英石1080～1180公斤。

（三）呋喃樹脂混凝±的主要技術(shù)性能容重（克／厘米3）～2.45，

抗壓強(qiáng)度(MPa)不小于50，

抗折強(qiáng)度(MPa)不小于l4，

抗拉強(qiáng)度(MPa)不小于5，

與鋼筋粘結(jié)力(MPa)不小于6，

彈性模量(MPa)l.6×l04，

抗?jié)B性(MPa)不小于2.0；

電性能：

體積電阻系數(shù)(歐姆／厘米)4.37×lO10；

表面電阻系數(shù)（歐姆）3.65×l09；絕緣電阻（歐姆）7×lO7；

使用溫度(℃)140；

化學(xué)腐蝕性能，耐各種溫度電解液。

二、電解槽施工工藝

由于呋喃樹脂混凝土的各項(xiàng)技術(shù)性能與普通水泥混凝土相差很大，特別是呋哺樹脂的固化收縮率較大，約為千分之一。同時，YJ呋喃樹脂還是一種低粘度樹脂，不利施工，況且對側(cè)壁較薄的電解槽來說，要一次澆搗成形難度就更大，為此必須改革施工工藝。利用YJ呋喃樹脂強(qiáng)度大，粘接性好的特點(diǎn)，將整體澆搗的施工工藝，改為拼裝工藝。此工藝的特點(diǎn)為槽體的主要側(cè)面先進(jìn)行預(yù)制，然后拼裝，再進(jìn)行二次澆灌而成槽體。為防止拼裝槽在接縫處可能產(chǎn)生的滲漏現(xiàn)象，在預(yù)制側(cè)板時將接縫做成企口型（如圖）。為增加槽體主要側(cè)板縱向側(cè)板的抗裂性，在預(yù)制時其配筋為φ6.5④80采用先張法預(yù)應(yīng)力施工。各道工序的一般要求如下：

1．混凝土施工溫度不宜低于15℃和不超過25℃，否則需要采取一定措施。

2．模板。預(yù)制槽體主要側(cè)板時，需事先制作臺模，臺模表面要求平整光滑，宜用磨石子或環(huán)氧膠泥自流平，同時在臺模四周預(yù)埋錨固預(yù)應(yīng)力張拉筋的埋設(shè)件。其二，灌漿的模板，可以使用木模板或鋼模板，模板表面平整光滑，接縫嚴(yán)密，模板表面必須涂刷脫模劑或作其它類型的脫模處理，既容易脫模又使呋喃樹脂混凝土獲得表面密實(shí)而又有光澤，這樣不僅能美化槽體外觀，同時能提高耐腐蝕性能。

3．鋼筋及其表面處理。因呋喃樹脂采用酸性固化劑，要求在鋼筋表面先涂一層環(huán)氧涂料作隔離層，同時還能增加與鋼筋的粘結(jié)力。

4．YJ呋喃樹脂混凝土的拌合。呋哺樹脂混凝土應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌合，不宜用人工拌合，其拌合順序如下：YJ呋喃粉+細(xì)骨料拌合二分鐘，加粗骨料拌合5分鐘，加1/2YJ呋喃液拌合5分鐘+l／2YJ呋喃液拌合5分鐘得到Y(jié)J呋喃樹脂混凝土。

肉眼觀察混凝土中的粉料及粗細(xì)骨料的表面全部被樹脂液潤濕，有較好的和易性?；炷撩看伟韬狭恳话銥?.1米3。

5．采用機(jī)械震搗，在預(yù)制槽體的主要側(cè)板時，可采用平板震動器，在槽體拼裝后采用插入式震動棒進(jìn)行搗實(shí)。

6．養(yǎng)護(hù)與拆模。呋喃樹脂混凝士在干燥的常溫下養(yǎng)護(hù)，當(dāng)氣溫在20℃左右的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)時，一般24小時即可拆模，不必進(jìn)行任何處理，三天后可安裝使用。若溫度低于15℃時，拆模及使用時間可適當(dāng)增長。

7．缺陷與修補(bǔ)。在正常施工條件下，由于震搗不充分，經(jīng)常在靠模板面的一側(cè)留有未排出的氣泡，造成坑狀小孔（一般約45～7毫米，深3毫米），對這種缺陷一般用吠喃樹脂膠泥(YJ呋喃樹脂液：YJ呋喃樹脂膠泥粉為1：3.5)，用油漆刮刀填入刮平即可。如發(fā)生搗不密實(shí)，出現(xiàn)蜂窩麻面時，可用小錘將浮面打掉，用抹刀將1:2.5：1.5(YJ呋喃樹脂液：YJ呋喃膠泥粉：石英砂)砂漿抹面，外面再刮膠泥一層。

8．密實(shí)涂料。由于槽子沿口在使用中經(jīng)常受水沖洗，及受電解液的結(jié)晶腐蝕等，經(jīng)二、三年使用后，表面的膠料易被沖刷而產(chǎn)生翻砂現(xiàn)象，為防止上述情況，在槽子外表面應(yīng)刷兩遍密實(shí)涂料，進(jìn)行保護(hù)。

三、呋喃樹脂銅電解槽的發(fā)展

YJ呋喃樹脂銅電解槽機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐性能好，我廠從1983年使用至今尚未發(fā)現(xiàn)有損壞現(xiàn)象，當(dāng)槽子遇到機(jī)械損傷而裂縫時，可立刻進(jìn)行快速維修。

單槽的制作費(fèi)用高于玻璃鋼內(nèi)襯的電解槽，一次性投資較大。目前已研制成復(fù)合槽體，槽體的結(jié)構(gòu)層和防腐層分別用不同的材料制造，這樣不僅大大降低了槽體的造價，而且增強(qiáng)了槽體的剛性。YJ呋喃樹脂混凝土銅電解槽在單體造價上將會同玻璃鋼內(nèi)襯槽的造價相仿，在鉛板價格上調(diào)的情況下將會低于鉛板內(nèi)襯槽的造價，成為理想中的銅電解槽。