论文部分内容阅读
在铝电解行业中,阳极被称作“铝电解槽的心脏”,阳极的质量直接影响着铝电解槽的运行状况及其技术经济指标,大型铝电解槽的实践操作表明,电解槽的故障有70%是因阳极产生。目前阳极材料均为炭素材料,制备阳极的方法主要是振动成型。通过改变阳极的配料和配方,提高阳极炭块的密度,是改善炭阳极质量的一个主要途径。但对于阳极炭块来说,要想用传统技术使炭阳极的密度和电阻有较大的提高非常困难。采用热模压技术生产炭阳极可获得高密度的预焙炭阳极,有利于改善预焙阳极炭块的质量。本论文对热模压制备炭阳极配方的优化、热模压工艺过程及其制取的预焙阳极炭块的理化性能进行了系统研究,通过这些研究表明：在以四粒级石油焦骨料(粗粒15-8mm、中粒8-5mm、细粒5-2mm和粉状料<0.075mm)进行配料时,其最优粒度配比为：粗粒15.3%,中粒20%,细粒18%,粉状料46.7%,此时配料的振实密度最大为1.16g/cm3。确定了实验室条件下的混料方法：每次称量一次试验的用量,将煤沥青熔化,静置,冷却磨粉,按比例添加；然后直接用混料机进行冷混料。确定了实验室条件下边加温边加压的制团方法。给压制度：施加初压10MPa,每10分钟加压一次,每次加压10MPa,最后达到设定的温度和压力,保压5min；电流制度：初始电流为200A,以后每5min增大电流50A,达到300A后根据设定温度和设定压力适当的增大电流和调整电流；最佳脱模温度为80℃。在此热模压制度下可制得密度为1.66-1.69g/cm3的表观形态较好的生阳极炭块,上下密度差在0.05g/cm3以内。通过对焙烧后的阳极炭块的理化性能测试,确定较佳的热模压制备炭阳极的工艺条件为：制团压力为40MPa,温度为130℃,最佳沥青含量为15%。在此工艺条件下焙烧阳极各种性能参数：体积密度为1.61～1.63g/cm3；真密度为2.09/cm3；电阻率为57μΩ·m；空气反应残极率、反应损失比和脱落度分别为72%、26.1%、1.9%；CO2反应残极率、反应损失比和脱落度分别为74.9%、22.3%、2.8%,抗压强度27MPa。