冶金工程专业优秀论文冶金工程专业优秀论文 新型高石墨质铝用阴极制品的研究新型高石墨质铝用阴极制品的研究关键词：铝用阴极制品关键词：铝用阴极制品 炭素材料炭素材料 石墨质阴极石墨质阴极 高温焙烧高温焙烧摘要：随着铝电解工业的发展，电流越来越大、从 180KA 到 230KA、直到 300- 350KA，国外甚至达到 500KA，电解槽大型化是铝工业发展的必然趋势，电解槽 的大型化对铝用阴极的质量要求也就越来越高，对铝用阴极的导电率、强度、 孔隙度、真密度、灰份等等指标要求越来越严格，如何优化各项指标，同时又 能提高槽寿命是铝用阴极制品的当务之急。 在电解铝工业飞速发展的同时， 我国的铝用炭素工业也取得了较大的进步，主体生产企业的技术装备水平已达 到或接近国际先进水平，但铝用阴极制品工业也面临着发展中的新问题，主要 体现在三个方面：首先，国内在铝用阴极制品的研究方面跟不上铝工业发展的 步伐；其次，国内阴极制品的电阻率、真密度、抗钠侵蚀性能、抗热震性、气 孔率、抗压强度、电解膨胀率和国外先进阴极制品相比还存在差距；最后，电 解槽寿命与国外先进水平比差距较大，我国的平均槽寿命为 1000-1200 天，而 国外的先进水平在 3000 天左右。针对国际上先进的铝用阴极制品的指标，特别 是法国沙瓦公司的牌号为 HC3、HC5、HC10 及 G 和 K 系列产品的先进理化指标、 实际的使用效果和较高的槽寿命，从中受到启示，公司从 2004 年开始进行高石 墨质铝用阴极制品的研究，本课题就来源于此次高石墨质铝用阴极制品的开发 项目。 因为石墨在导电、灰份、真密度及晶体结构等方面卓越的性能，给阴 极制品工业很大的启示，开发高石墨质、全石墨质、甚至石墨化阴极制品就成 为铝电解工业的一种趋势。本科题 2004 年 5 月开始在我公司进行研究，首先进 行的是理论研究、文献查新、实验室研究、确定实验用配方三个 GS-5-1、GS- 5-2、GS-5-3，然后进行了工艺适应性研究、工业性实验，通过长达 2 年的研究， 在我公司现有的实验设备(容重试验设备、抗钠分析设备等)，并在现有生产设 备：能煅烧到 2000左右的电气煅烧炉；破碎及筛分设备；2400 升混捏锅；凉 料机；带真空脱气的 3000T 立捣卧压成型机； 32 室带盖环式焙烧炉；加工锯 床、铣床进行工业实验，试制的三个配方产品平均检测理化指标达到灰份 3.17、真密度 2.04g/cmlt;#39;3gt;、体积密度 1.58g/cmlt;#39;3gt;、气孔率 20.06、抗压强度 27.82Mpa 电阻率 22.8 m 电解膨胀率 0.52，全面完成研制目标要求。 通过研 究发现，在我公司炭素厂现有的工艺流程及设备基础上，采用改质沥青调质技 术，可以提高析焦率和改善制品性能；雾化水直接冷却凉料调控技术，可以使 凉料更为均匀，更适宜于成型；超高温煅烧技术，可以降低煅后煤的比电阻； 超高温焙烧技术，可以改善制品的电阻率理化指标。在不作半石墨化和石墨化 工艺处理的条件下，进行 GS-5 高石墨质阴极炭块的研制，产品性能指标达到国 外同类产品 HC5 的水平。同时在电解槽上试用，取得了较好的效果，不论是电 流效率和槽先期破损状况与 BSL-1(半石墨质炭块)相比都有较大程度的改观。正文内容正文内容随着铝电解工业的发展，电流越来越大、从 180KA 到 230KA、直到 300- 350KA，国外甚至达到 500KA，电解槽大型化是铝工业发展的必然趋势，电解槽 的大型化对铝用阴极的质量要求也就越来越高，对铝用阴极的导电率、强度、 孔隙度、真密度、灰份等等指标要求越来越严格，如何优化各项指标，同时又 能提高槽寿命是铝用阴极制品的当务之急。 在电解铝工业飞速发展的同时， 我国的铝用炭素工业也取得了较大的进步，主体生产企业的技术装备水平已达 到或接近国际先进水平，但铝用阴极制品工业也面临着发展中的新问题，主要 体现在三个方面：首先，国内在铝用阴极制品的研究方面跟不上铝工业发展的 步伐；其次，国内阴极制品的电阻率、真密度、抗钠侵蚀性能、抗热震性、气 孔率、抗压强度、电解膨胀率和国外先进阴极制品相比还存在差距；最后，电 解槽寿命与国外先进水平比差距较大，我国的平均槽寿命为 1000-1200 天，而 国外的先进水平在 3000 天左右。针对国际上先进的铝用阴极制品的指标，特别 是法国沙瓦公司的牌号为 HC3、HC5、HC10 及 G 和 K 系列产品的先进理化指标、 实际的使用效果和较高的槽寿命，从中受到启示，公司从 2004 年开始进行高石 墨质铝用阴极制品的研究，本课题就来源于此次高石墨质铝用阴极制品的开发 项目。 因为石墨在导电、灰份、真密度及晶体结构等方面卓越的性能，给阴 极制品工业很大的启示，开发高石墨质、全石墨质、甚至石墨化阴极制品就成 为铝电解工业的一种趋势。本科题 2004 年 5 月开始在我公司进行研究，首先进 行的是理论研究、文献查新、实验室研究、确定实验用配方三个 GS-5-1、GS- 5-2、GS-5-3，然后进行了工艺适应性研究、工业性实验，通过长达 2 年的研究， 在我公司现有的实验设备(容重试验设备、抗钠分析设备等)，并在现有生产设 备：能煅烧到 2000左右的电气煅烧炉；破碎及筛分设备；2400 升混捏锅；凉 料机；带真空脱气的 3000T 立捣卧压成型机； 32 室带盖环式焙烧炉；加工锯 床、铣床进行工业实验，试制的三个配方产品平均检测理化指标达到灰份 3.17、真密度 2.04g/cmlt;#39;3gt;、体积密度 1.58g/cmlt;#39;3gt;、气孔率 20.06、抗压强度 27.82Mpa 电阻率 22.8 m 电解膨胀率 0.52，全面完成研制目标要求。 通过研 究发现，在我公司炭素厂现有的工艺流程及设备基础上，采用改质沥青调质技 术，可以提高析焦率和改善制品性能；雾化水直接冷却凉料调控技术，可以使 凉料更为均匀，更适宜于成型；超高温煅烧技术，可以降低煅后煤的比电阻； 超高温焙烧技术，可以改善制品的电阻率理化指标。在不作半石墨化和石墨化 工艺处理的条件下，进行 GS-5 高石墨质阴极炭块的研制，产品性能指标达到国 外同类产品 HC5 的水平。同时在电解槽上试用，取得了较好的效果，不论是电 流效率和槽先期破损状况与 BSL-1(半石墨质炭块)相比都有较大程度的改观。 随着铝电解工业的发展，电流越来越大、从 180KA 到 230KA、直到 300-350KA， 国外甚至达到 500KA，电解槽大型化是铝工业发展的必然趋势，电解槽的大型 化对铝用阴极的质量要求也就越来越高，对铝用阴极的导电率、强度、孔隙度、 真密度、灰份等等指标要求越来越严格，如何优化各项指标，同时又能提高槽 寿命是铝用阴极制品的当务之急。 在电解铝工业飞速发展的同时，我国的铝 用炭素工业也取得了较大的进步，主体生产企业的技术装备水平已达到或接近 国际先进水平，但铝用阴极制品工业也面临着发展中的新问题，主要体现在三 个方面：首先，国内在铝用阴极制品的研究方面跟不上铝工业发展的步伐；其次，国内阴极制品的电阻率、真密度、抗钠侵蚀性能、抗热震性、气孔率、抗 压强度、电解膨胀率和国外先进阴极制品相比还存在差距；最后，电解槽寿命 与国外先进水平比差距较大，我国的平均槽寿命为 1000-1200 天，而国外的先 进水平在 3000 天左右。针对国际上先进的铝用阴极制品的指标，特别是法国沙 瓦公司的牌号为 HC3、HC5、HC10 及 G 和 K 系列产品的先进理化指标、实际的使 用效果和较高的槽寿命，从中受到启示，公司从 2004 年开始进行高石墨质铝用 阴极制品的研究，本课题就来源于此次高石墨质铝用阴极制品的开发项目。 因为石墨在导电、灰份、真密度及晶体结构等方面卓越的性能，给阴极制品工 业很大的启示，开发高石墨质、全石墨质、甚至石墨化阴极制品就成为铝电解 工业的一种趋势。本科题 2004 年 5 月开始在我公司进行研究，首先进行的是理 论研究、文献查新、实验室研究、确定实验用配方三个 GS-5-1、GS-5-2、GS- 5-3，然后进行了工艺适应性研究、工业性实验，通过长达 2 年的研究，在我公 司现有的实验设备(容重试验设备、抗钠分析设备等)，并在现有生产设备：能 煅烧到 2000左右的电气煅烧炉；破碎及筛分设备；2400 升混捏锅；凉料机； 带真空脱气的 3000T 立捣卧压成型机； 32 室带盖环式焙烧炉；加工锯床、铣 床进行工业实验，试制的三个配方产品平均检测理化指标达到灰份 3.17、真 密度 2.04g/cmlt;#39;3gt;、体积密度 1.58g/cmlt;#39;3gt;、气孔率 20.06、抗压强度 27.82Mpa 电阻率 22.8 m 电解膨胀率 0.52，全面完成研制目标要求。 通过研 究发现，在我公司炭素厂现有的工艺流程及设备基础上，采用改质沥青调质技 术，可以提高析焦率和改善制品性能；雾化水直接冷却凉料调控技术，可以使 凉料更为均匀，更适宜于成型；超高温煅烧技术，可以降低煅后煤的比电阻； 超高温焙烧技术，可以改善制品的电阻率理化指标。在不作半石墨化和石墨化 工艺处理的条件下，进行 GS-5 高石墨质阴极炭块的研制，产品性能指标达到国 外同类产品 HC5 的水平。同时在电解槽上试用，取得了较好的效果，不论是电 流效率和槽先期破损状况与 BSL-1(半石墨质炭块)相比都有较大程度的改观。 随着铝电解工业的发展，电流越来越大、从 180KA 到 230KA、直到 300-350KA， 国外甚至达到 500KA，电解槽大型化是铝工业发展的必然趋势，电解槽的大型 化对铝用阴极的质量要求也就越来越高，对铝用阴极的导电率、强度、孔隙度、 真密度、灰份等等指标要求越来越严格，如何优化各项指标，同时又能提高槽 寿命是铝用阴极制品的当务之急。 在电解铝工业飞速发展的同时，我国的铝 用炭素工业也取得了较大的进步，主体生产企业的技术装备水平已达到或接近 国际先进水平，但铝用阴极制品工业也面临着发展中的新问题，主要体现在三 个方面：首先，国内在铝用阴极制品的研究方面跟不上铝工业发展的步伐；其 次，国内阴极制品的电阻率、真密度、抗钠侵蚀性能、抗热震性、气孔率、抗 压强度、电解膨胀率和国外先进阴极制品相比还存在差距；最后，电解槽寿命 与国外先进水平比差距较大，我国的平均槽寿命为 1000-1200 天，而国外的先 进水平在 3000 天左右。针对国际上先进的铝用阴极制品的指标，特别是法国沙 瓦公司的牌号为 HC3、HC5、HC10 及 G 和 K 系列产品的先进理化指标、实际的使 用效果和较高的槽寿命，从中受到启示，公司从 2004 年开始进行高石墨质铝用 阴极制品的研究，本课题就来源于此次高石墨质铝用阴极制品的开发项目。 因为石墨在导电、灰份、真密度及晶体结构等方面卓越的性能，给阴极制品工 业很大的启示，开发高石墨质、全石墨质、甚至石墨化阴极制品就成为铝电解 工业的一种趋势。本科题 2004 年 5 月开始在我公司进行研究，首先进行的是理论研究、文献查新、实验室研究、确定实验用配方三个 GS-5-1、GS-5-2、GS- 5-3，然后进行了工艺适应性研究、工业性实验，通过长达 2 年的研究，在我公 司现有的实验设备(容重试验设备、抗钠分析设备等)，并在现有生产设备：能 煅烧到 2000左右的电气煅烧炉；破碎及筛分设备；2400 升混捏锅；凉料机； 带真空脱气的 3000T 立捣卧压成型机； 32 室带盖环式焙烧炉；加工锯床、铣 床进行工业实验，试制的三个配方产品平均检测理化指标达到灰份 3.17、真 密度 2.04g/cmlt;#39;3gt;、体积密度 1.58g/cmlt;#39;3gt;、气孔率 20.06、抗压强度 27.82Mpa 电阻率 22.8 m 电解