熱模壓制取鋁電解炭陽極的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在鋁電解行業(yè)中，陽極被稱作“鋁電解槽的心臟”，陽極的質(zhì)量直接影響著鋁電解槽的運(yùn)行狀況及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，大型鋁電解槽的實(shí)踐操作表明，電解槽的故障有70％是因陽極產(chǎn)生。目前陽極材料均為炭素材料，制備陽極的方法主要是振動(dòng)成型。通過改變陽極的配料和配方，提高陽極炭塊的密度，是改善炭陽極質(zhì)量的一個(gè)主要途徑。但對(duì)于陽極炭塊來說，要想用傳統(tǒng)技術(shù)使炭陽極的密度和電阻有較大的提高非常困難。采用熱模壓技術(shù)生產(chǎn)炭陽極可獲得高密度的預(yù)焙炭陽極，有利于改善預(yù)焙陽

2、極炭塊的質(zhì)量。
　　本文對(duì)熱模壓制備炭陽極配方的優(yōu)化、熱模壓工藝過程及其制取的預(yù)焙陽極炭塊的理化性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，通過這些研究表明：⑴在以四粒級(jí)石油焦骨料(粗粒15～8mm、中粒8～5mm、細(xì)粒5～2mm和粉狀料＜0.075mm)進(jìn)行配料時(shí)，其最優(yōu)粒度配比為:粗粒15.3％，中粒20％，細(xì)粒18％，粉狀料46.7％，此時(shí)配料的振實(shí)密度最大為1.16g/cm3。⑵確定了實(shí)驗(yàn)室條件下的混料方法:每次稱量一次試驗(yàn)的用量，將煤瀝青熔化，

3、靜置，冷卻磨粉，按比例添加;然后直接用混料機(jī)進(jìn)行冷混料。⑶確定了實(shí)驗(yàn)室條件下邊加溫邊加壓的制團(tuán)方法。給壓制度:施加初壓10MPa，每10分鐘加壓一次，每次加壓10MPa，最后達(dá)到設(shè)定的溫度和壓力，保壓5min;電流制度:初始電流為200A，以后每5min增大電流50A，達(dá)到300A后根據(jù)設(shè)定溫度和設(shè)定壓力適當(dāng)?shù)脑龃箅娏骱驼{(diào)整電流;最佳脫模溫度為80℃。在此熱模壓制度下可制得密度為1.66～1.69g/cm3的表觀形態(tài)較好的生陽極炭塊，上

4、下密度差在0.05g/cm3以內(nèi)。⑷通過對(duì)焙燒后的陽極炭塊的理化性能測試，確定較佳的熱模壓制備炭陽極的工藝條件為:制團(tuán)壓力為40MPa，溫度為130℃，最佳瀝青含量為15％。在此工藝條件下焙燒陽極各種性能參數(shù):體積密度為1.61～1.63g/cm3;真密度為2.09g/cm3;電阻率為57μΩ·m;空氣反應(yīng)殘極率、反應(yīng)損失比和脫落度分別為72％、26.1％、1.9％;CO2反應(yīng)殘極率、反應(yīng)損失比和脫落度分別為74.9％、22.3％、2.