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1、300kA大型电解槽阴极新材料的应用第5卷第4期2006年12月材??料??与??冶??金??学??报JournalofMaterialsandMetallurgyVol??5No??4Dec??2006任必军1,2,石忠宁,班允刚,王兆文111(1.东北大学??材料与冶金学院,沈阳110004;2.伊川铝电集团??铝电解工业技术研究所,河南伊川471312)摘??要:对我国伊川电解铝厂300kA大型预焙槽进行大修时,采用了不同石墨质的碳阴极、振动成型TiB2涂层阴极和刷涂TiB2涂层阴极等新材料,通过研究电解槽启动后一段时间内不同阴极材料的炉底电压降、电阻随时间的变化关系和铝液中T
2、i含量的变化规律等,寻找综合性能较佳的阴极材料,使其可达到降低炉底压降,形成完好的炉帮,从而有效地提高槽寿命的目的。研究发现TiB2质量分数为30%的振动成型阴极碳块的阴极电压降和铝中Ti的质量分数均较低,分别为261mV和0??0025%;认为采用全石墨化阴极和振动成型硼化钛涂层阴极可以节省电能降耗.关键词:铝电解槽;阴极;TiB2涂层;新材料中图分类号:TF821????文献标识码:A????文章编号:1671??6620(2006)04??0263??05Applicationofnewdifferentcathodematerialsfor300kAaluminumreduc
3、tioncellsRENBi??jun,SHIZhong??ning,BANYun??gang,WANGZhao??wen(1??SchoolofMaterials&Metallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China;2??InstituteofAluminumElectrolysisTechnologyofYichuanElectric??power&AluminumGroup,Yichuan471312,China)1,2111Abstract:Tofindsomeexcellentcandidatecat
4、hodematerialsfordecreasingthecathodevoltagedrops,forminggoodside??ledgeandalongcelllifetime,newdifferentcathodematerials,suchas,variousgraphitecontentcathodeblocks,vibrationmoldingTiB2coatedcathodeblocksandpasteTiB2cathodeblockswereusedfora300kAaluminiumreductioncellsrelining.Variouspropertiess
5、uchascathodevoltagedrops,electricresistanceandtitaniumcontentinprimaryaluminiumofthecathodeswerestudiedinthepaper.Theresultsshowedthat30%0??0025%(massfraction)TiB2contentcoatingbyvibrationmoldingcathodeisthebestone.Thecathodevoltagedropsofthiscathodeisof261mV,whilethetitaniumcontentinprimaryalu
6、miniumisof(massfraction).Fromtheindustrialtestresultsofthesecathodes,itisconcludedthatthefullgraphitizedcathodeblocksandTiB2coatingbyvibrationmoldingcathodeblockscouldsaveenergy.Keywords:aluminumreductioncel;lcathode;titaniumdiboridecoating;newmaterials????自从Hall??Heroult铝电解法应用的100多年来,铝电解的阴极基本结
7、构装置一直没有改变过.尽管如此,现代工业电解槽阴极内衬材料已经与原来的沥青和木炭(或油焦)填充料的原始混合物大不相同了.现代的阴极工艺技术,是材料和设计方面高技术和新知识的产物,能够使电解槽的内衬使用寿命达到10年[1]铝电解用阴极碳块传统上采用回转窑或煤气煅烧的无烟煤骨料,但近20年来,大多数厂家也开始供应电煅烧的无烟煤制成的碳块,以及用碳掺合的石墨制造的碳块,或是部分石墨化炭块、全石墨化炭块.阴极底部材料的选择标准需满足几个方面要求:物理性质上要求电导
