全石墨质铝用阴极碳块的研制与应1

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1、全石墨质铝用阴极碳块的研制与应用潘三红米寿杰（兖矿科澳铝业有限公司炭素制品厂，山东邹城273500）摘要：介绍了全石墨质阴极炭块原料的选择、生产配方的选用、粘结剂用量的确定及生产工艺技术参数定等方面的探讨，成功地开发出了全石墨质铝用阴极炭块。将所制得工业试验块应用于306KA电解槽实验，结果表明，工业试验炭块完全达到了研制目标，并优于国外同类产品性能，节电效果显著。关键词：全石墨质阴极炭块；电阻率；电解槽THEENTIREGRAPHITENATUREALUMINUMUSESTHENEGATIVEPOLECARBONBLOCKT

2、HEDEVEIOPMENTANDTHEAPPLICATIONPANSan-hong，MIShou-jie（YankuangKeaoaluminiumCo.Ltd.CarbonPlant，ShandongZoucheng273500，China）Abstract：Onthewholeofgraphitecathodecarbonblocktheselectionofrawmaterials,productionoftheselectionformula,adhesivesanddeterminetheamountofproduc

3、tiontechnology,andotherparametersforthestudy,successfullydevelopedafull-graphitecathodecarbonblockofaluminum.Willtestthesystemintheindustrialapplicationof306KAcellblockExperimentalresultsshowthattheindustrialtestcarbonblockfullymeettheobjectivesofdevelopmentandperfo

4、rmancethansimilarforeignproducts,energy-savingeffectsignificantly.Keyword：Allofgraphitecathodecarbonblock;resistivity;electrolyzer1前言随着我国铝工业的迅猛发展，铝工业技术的革新，大型中心下料预焙槽代替了以往的小型自焙槽。使我国电解铝工业从量到质都发生了深刻变化。大型预焙槽炼铝技术的推广，成为国内铝电解厂迅速发展的支柱技术。而阴极炭块是铝电解槽结构的主体部分，直接与铝水、电解质接触，并具有导电作用，

5、是影响电解槽使用寿命的关键部位。由于电解槽容量的大型化，使得铝电解过程中电场、磁场、热场更加复杂化，电化学和机械力对阴极材料的侵蚀、冲刷加大，电解槽的早期破损日益凸现，铝电解槽的节能和寿命问题成为国内外铝业界关注的课题。目前，国际上普遍采用高导电率、高石墨化度、低膨胀率的全石墨质阴极炭块和石墨化阴极炭块，使得铝电解槽有较低的阴极压降，大大降低了铝电解的单位电耗，降低了成本。因此，开发并推广应用优质炭块（优质半石墨质、全石墨质阴极炭块）和石墨化阴极炭块，进一步延长电解槽寿命，提高产量，降低电耗，更加引起铝业界高度重视。兖矿集团科

6、澳铝业公司炭素制品厂技术研究人员，在原有半石墨质阴极炭块生产流程的基础上，进行了全石墨质阴极炭块原料的选择、生产配方的选用、生产工艺技术调整等方面的探讨，成功地开发出了优质的全石墨质铝用阴极炭块，应用于306KA电解槽实验，节电效果显著。2全石墨质铝用阴极炭块的研制2.1全石墨质铝用阴极炭块研制目标及主要技术指标2.1.1研制目标根据铝用阴极炭块国际标准的技术要求，选择出生产全石墨质铝用阴极炭块的所用原料：人造石墨、沥青，研制出高于国内并达到国际技术标准的505×450×3440mm的大规格优质全石墨质铝用阴极炭块，提高炭块的

7、导电率、耐压强度和抗钠浸蚀能力，降低铝电耗，延长槽寿命。2.1.2主要技术指标电阻率≤20μΩm，耐压强度≥26MPa，灰分≤1%，体积密度≥1.59g/cm3，真密度≥2.10g/cm3，开口气孔率≤19%2.2全石墨质铝用阴极碳块研制的工艺流程全石墨质阴极炭块生产的主要工序有：粉碎、配料、混捏、成型、焙烧、加工。全石墨质铝用阴极炭块生产工艺流程图1：Theentiregraphitenaturealuminumusesthenegativepolecarbonblocktechniqueofproductionflowch

8、art1:人造石墨焙烧、加工废品配料混捏改质沥青熔化脱水振动成型调质热处理脱水粉碎破碎焙烧生碎煤焦油加工成品图1全石墨质铝用阴极炭块生产工艺流程图2.3主要生产设备及检测方法主要生产设备为：德国爱立许公司的强力间歇式混捏机；郑州市华峰机械有限公司生产ZDC-TF四轴调幅振动成