不同版本的阴极炭块标准中性能指标对比情况
行业标准《石墨化阴极炭块用煅后焦标准》(预审稿)编制说明
YS/T XX-XXXX《石墨化阴极炭块用煅后焦》标准编制说明（预审稿）2017.12YS/T XX-XXXX《石墨化阴极炭块用煅后焦》标准编制说明（预审稿）1、任务来源我国目前所用的石墨化阴极炭块使用的原料相关标准是《石墨化阴极炭块用石油焦原料技术要求》标准（YS/T 842-2012）和《电煅石墨化焦》标准（YS/T 763-2011）。
《石墨化阴极炭块用石油焦原料技术要求》标准主要涵盖石墨化阴极炭块使用的原料——两个牌号（YJTKJ-1、YJTKJ-2）的石油焦产品，但石油焦需要煅烧才作为石墨化阴极炭块原料使用。
《电煅石墨化焦》标准主要涵盖石墨化阴极炭块的原料——电煅炉生产的电煅石墨化石油焦（DSJ-1、DSJ-2）两个牌号产品。
国内各厂家生产石墨化阴极炭块使用的原料是除了石墨化焦还有煅后石油焦。
因此，需要重新对其进行修订。
根据工业和信息化部办公厅关于印发2017年第一批行业标准制修订计划的通知（工信厅科〔2017〕40号）的安排，有色行业标准《石墨化阴极炭块用煅后焦》由中电投宁夏能源铝业青鑫炭素有限公司负责起草，山西晋阳碳素等单位参加起草。
2、工作简况计划下达后，中电投宁夏能源铝业青鑫炭素有限公司成立了起草小组，起草人员主要由副总经理、生产计划部、生产车间技术骨干组成，并主要进行以下工作。
确立标准起草遵循的基本原则；收集相关技术资料；查阅国外先进标准；确定产品主要技术内容；对全国主要生产厂家的产品进行取样对样品进行分析测试；根据测试数据确定技术指标取值范围；编写征求意见稿草案。
3、标准制定原则与标准的主要内容3.1、标准制定遵循以下的基本原则A、实事求是原则按照我国自然资源、生产、使用、流通和法规等实际情况。
B、科学、合理原则C、用户为主的原则D、和谐一致的原则与本标准相关联的分析标准和分析方法要协调一致和衔接配套，并符合我国标准体系的需要。
3.2、理化指标制定与说明在修订本标准时，本着符合国际碳素制品的发展方向和赶超世界先进水平的原则出发，使本产品各项指标与国际接轨，充分体现标准的先进性和适用性。
有色金属行业标准《铝电解用石墨质阴极炭块》解读
有色金属行业标准《铝电解用石墨质阴极炭块》解读曾萍【摘要】YS/T 623-2012《铝电解用石墨质阴极炭块》于2012年12月28日发布,2013年6月1日实施.该标准是对YS/T287-2005《铝电解用半石墨质阴极炭块》以及YS/T 623-2007《铝电解用高石墨质阴极炭块》的整合修订.本文对铝电解用阴极炭块标准进行解读,同时详尽介绍标准各次版本及其修订内容,方便用户了解该标准及产品.【期刊名称】《贵州科学》【年(卷),期】2015(033)004【总页数】5页(P41-44,80)【关键词】标准、阴极炭块;半石墨质;高石墨质;石墨质【作者】曾萍【作者单位】贵州理工学院,贵阳550003【正文语种】中文【中图分类】TG146.21前言据统计，目前我国铝产能达2 700 万吨，实际产量为2 000 万吨，居世界首位。
铝用碳素生产作为铝电解行业生产的一个重要分支，业内常把电解槽的阳极和阴极比作铝电解槽的心脏，可见其对铝冶炼行业的重要影响。
众所周知，阴极炭块作为电解槽的筑炉材料，在铝电解槽上的作用不仅是作为熔融状态下铝液及电解质的容器，且传导电流。
由此决定了其必须具有良好的抗热震性能、抗钠浸蚀能力和良好的导电性能。
多年来，铝电解用阴极炭块执行的标准为YS/T 287-2005《铝电解用半石墨质阴极炭块》、YS/T 623-2007《铝电解用高石墨质阴极炭块》以及YS/T 699-2009《铝电解用石墨化阴极炭块》(极少用)。
自2013 年6 月1 日实施YS/T 623-2012《铝电解用石墨质阴极炭块》之日起，YS/T 287-2005《铝电解用半石墨质阴极炭块》以及YS/T 623-2007《铝电解用高石墨质阴极炭块》同时废止。
2 铝电解用阴极炭块历年修订版本1951 年，中国从前苏联引进了60KA 自焙电解槽，开创了中国的铝工业;1979 年贵州铝厂从日本轻金属株式会社引进160KA 预焙电解槽，在消化、吸收后，中国开始独立开发大型预焙电解槽技术。
高温焙烧法处理铝电解废旧阴极炭块
高温焙烧法处理铝电解废旧阴极炭块摘要：铝电解槽大修会不可避免地产生大量蕴含优质石墨炭资源的废旧阴极炭块,同时含有20%~30%的氟化物(Na3AlF6、CaF2、NaF)和0.2%~1%的氰化物(NaCN、Na3Fe(CN)6、Na4Fe(CN)6)。
铝电解废旧阴极炭块中可溶氟∕氰化物的浸出浓度远超国家标准(GB5085.3—2007)的排放限值,已在2021年被列入国家危险废物名录。
相关研究表明,露天堆放的废旧阴极炭块会污染土壤和水体,导致严重的氟∕氰污染,还会造成植物大量死亡和变异,与水反应还会产生大量有害气体,对于生态环境和人类健康具有严重威胁。
因此,废旧阴极炭块已成为铝电解工业绿色发展的限制性难题,必须在最大限度减少其环境污染的同时回收优质石墨炭和高值氟化盐等有价资源。
关键词：铝电解;废旧阴极炭块;高温焙烧;回收炭材料;浸出毒性引言利用浮选法回收废旧阴极炭块中的电解质和碳,在最佳浮选条件下,精矿碳品位为82.3%,碳回收率为88.5%,尾矿碳含量为6.8%,电解质回收率为89.3%。
通过碱酸两步联合浸出法处理废旧阴极炭块,同时将浸出液中所含有价电解质组分进行回收利用,回收炭纯度达96.4%,经沉降回收得到纯度为95%的冰晶石和氟化钙产品。
上述湿法处理手段充分利用了废旧阴极炭块所含组分的润湿性与溶解性差异进行无害化与资源化处理,但存在处理成本高、耗时长,且会产生HCN、HF等毒性气体,存在二次污染风险,同时会对设备造成严重腐蚀。
相较而言,火法处理具有工艺流程简单、单位时间处理量大、毒性物质有效消除等技术优势。
1试验1.1试验流程试验流程主要分为原料制备、高温焙烧及气态冷凝产物处理三个环节。
原料制备:对废旧阴极炭块进行粗碎处理,称取一定质量粗碎后的废旧阴极炭块置于制样粉碎机(FM-1)中进行细碎,随后通过振动筛分机(ZBSX92A)筛取-5+3、-3+1、-1+0.15、-0.15mm四种粒度区间的样品,并放入电热鼓风干燥箱在(110±10)℃干燥24h备用。
高石墨阴极炭块配方中沥青用量的确定
根据表 ２ ，作沥青用量与制 品电阻率 、耐压强 度测定值 （ 平均值 ）的关系图 ，图 ４ 。
根据表 １ ，作沥青用量与制品体积密度测定值 标准偏差的关 系图，如图 ３ 。
用 最 ‘ ＊ ；
度 、最 大 的导 电率 和最 低 的疏 松 度 ，必须 研 究 在不
ｌ ６ ９ ９｝ Ｏ ０ １ ￣ １
ｌ ７ ｌ Ｉ｝ ¨ ’ ｌ ８
ｌ ７
４ １ Ｉ
ｌ ７ ｌ ０ ０ ０ ７
Ｉ ７ ， ８ Ｉ ｎ
ｌ ７ Ｉ ７ ｌ 。
： ４ ２ ２ ２ ７
Ｍ ２ ＾ ＂
ｊ ５ ３ ６ ４ ０ ４１ ” ３ Ｈ ０
２ ： ２ ３
：“
②沥青用量对焙烧后体积密度 的影 响存 在 一 个 峰值 范 围 ，对应 的沥 青 配 比 为
Ｂ ～ Ｅ ， 大于Ｅ或小于 Ｂ 时， 焙烧后体积密度都降低 。 很显然 ， 沥青用量对生块和焙烧后体积密度的
３ ６ ３ Ｓ ３ ７ ３ ４
７
Ｉ ｌ ３ ｌ “ ０ ＇ ｌ ２ Ｉ ｌ ３ ｌ １ 】 ｌ Ｉ ４ ４
ｌ Ｉ ２ ２ ｌ ’ Ｉ １ ２ Ｏ
２ｌ １ ６ ２ ６
ｌ ７ ｌ
２ ３ 靠
２
２ ４ ２ 玎
度 等理化 指标及其测定值均 匀性 的影响 ，为确定 沥青 的适合 用量提供 了依 据。
关键字 ：沥青用量 体积 密度 电阻率 耐压强度 标准偏差
在 确 定 铝 电解 用 炭 素 材料 （ 包 括 阴极 、 阳极 ） 配方 时 ， 通 常 是 首先 通 过振 实 容 重实 验 确定 骨 料 配 比 ，再 配 入适 量 的沥青 进 行混 捏 、成 型和 焙烧 ，通 过 焙烧 后制 品 的理化 性能 的检 测结 果来 判 断配方 的 优劣。
石墨质阴极炭块
石墨质阴极炭块全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：石墨质阴极炭块是一种常用于电解池中的材料，它具有良好的导电性和化学稳定性。
在铝电解、氟化铝、氯碱生产和锂离子电池等领域，石墨质阴极炭块都发挥着重要作用。
它的制作工艺复杂，需要严格的工艺控制和高温处理才能获得优质的产品。
本文将详细介绍石墨质阴极炭块的制作工艺、性能特点及应用领域。
石墨质阴极炭块的制作工艺主要包括原料选取、混合粉碎、成型、烧结等步骤。
首先要选用优质的石墨颗粒作为原料，然后与粘结剂和其他添加剂混合均匀。
在混合的过程中，需要保证各种原料的配比准确，以确保最终产品的质量稳定。
接下来，将混合好的原料进行成型，常用的成型方法有挤压成型和浸涂成型两种。
通过高温烧结的方式将炭块烧结成型，使其具有一定的硬度和导电性。
石墨质阴极炭块具有较高的导电性和热导率，是优质的导电材料。
在铝电解中，石墨质阴极炭块不仅可以降低电阻，提高电解效率，还能减少能源消耗，降低生产成本。
在氟化铝、氯碱等工艺中，石墨质阴极炭块也被广泛应用，可以提高生产效率，减少环境污染。
在锂离子电池领域，石墨质阴极炭块也被用作电池正极材料，具有高容量、长循环寿命等优点。
石墨质阴极炭块是一种重要的功能材料，在工业生产和科研领域都有着广泛的应用。
随着新材料、新工艺的不断涌现，石墨质阴极炭块的性能和应用领域也在不断拓展，为人们的生产生活带来更多的便利和效益。
希望本文能够为大家对石墨质阴极炭块有更深入的了解，同时也希望相关领域的科研工作者和生产厂家能够不断创新，推动石墨质阴极炭块材料的发展和应用。
【2000字】第二篇示例：石墨质阴极炭块是一种用于铝电解电池中的关键原材料，具有良好的导电性能、化学稳定性和抗腐蚀性能。
随着铝工业的发展和电池技术的进步，石墨质阴极炭块在生产中的地位愈发重要。
本文将详细介绍石墨质阴极炭块的制作工艺、性能特点和应用领域。
一、制作工艺石墨质阴极炭块的制作主要包括原料处理、搅拌成型、焙烧等工序。
延长在产石墨化阴极铝电解槽寿命的探析
世界有色金属 2021年 10月上14冶金冶炼M etallurgical smelting延长在产石墨化阴极铝电解槽寿命的探析郭 彬，刘 驰（内蒙古锦联铝材有限公司，内蒙古 霍林郭勒 ０２９２００）摘 要：简要介绍了铝电解槽的生产原理和延长槽内衬寿命的意义，通过对石墨化阴极特点及腐蚀机理的分析，以某企业４００ＫＡ石墨化铝电解槽为例，提出合理匹配的电解工艺技术条件和创新修补腐蚀坑的材料和方法，能减缓铝液流速，散热增加，炉底偏冷的状态下，炉底会生长和修补上一层保护层，达到保护阴极，提高槽寿命的目的，每年可创效１９９９２万元，减少固体危险废物１５９６０吨，实现了良好的经济和环保效益。
关键词：石墨化阴极；铝电解槽；腐蚀机理；措施；寿命中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１９－００１４－２Prolonging the life of graphitized cathode aluminum electrolytic cellGUO Bin, LIU Chi（Ｎｅｉｍｅｎｇ ｇｕ Ｊｉｎｌｉａｎ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，Ｈｏｌｌｉｎｇｏｌｅ ０２９２００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ ａｎｄ ｅｘｔｅｎｄ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔａｎｋ ｌｉｎｉｎｇ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ， ｔｈｅ ｇｒａｐｈｉｔｉｚｅｄ ｃａｔｈｏｄｅ ｉｎ ａｎ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ４００ ｋａ ｇｒａｐｈｉｔｉｚａｔｉｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ， ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ， ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｒｅｐａｉｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｉｔ， ｃａｎ ｓｌｏｗ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｌｉｑｕｉｄ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ， ｈｅａｔ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ， ｆｕｒｎａｃｅ ｂｏｔｔｏｍ ｓｌａｎｔｓ ｃｏｌｄ， Ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｗｉｌｌ ｇｒｏｗ ａｎｄ ｒｅｐａｉｒ ａ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｌａｙｅｒ， ｔｏ ｐｒｏｔｅｃｔ ｔｈｅ ｃａｔｈｏｄｅ， ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｎｋ， ｃａｎ ｃｒｅａｔｅ ａｎ ａｎｎｕａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ １９．９９２ ｍｉｌｌｉｏｎ ｙｕａｎ， ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｓｏｌｉｄ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ ｏｆ １５，９６０ ｔｏｎｓ， ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． Keywords: Ｇｒａｐｈｉｔｉｚｅｄ ｃａｔｈｏｄｅ； Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｅｌｌ； Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ； Ｍｅａｓｕｒｅｓ； ｌｉｆｅ1 概述电解槽是电解铝产品生产的主要关键设备，电解槽内衬又是电解槽的核心。
现代预焙铝电解槽的基本结构—
槽壳（即阴极钢壳）为内衬砌体外部的钢壳和加固结构，它不仅是盛装内衬砌体的容器，而且还起着支承电解槽重量，克服内衬材料在高温下产生热应力和化学应力迫使槽壳变形的作用，所以槽壳必须具有较大的刚度和强度。过去为节约钢材，采用过无底槽壳。随着对提高槽壳强度达成共识，发展到现在的有底槽。有底槽壳通常有两种主要的结构形式：自支撑式(又称为框式)和托架式（又称为摇篮式），其结构图分别见图5a，b。过去的中小容量电解槽通常使用框式槽壳结构，即钢壳外部的加固结构为一型钢制作的框，该种槽壳的缺点钢材用量大，变形程度大，未能很好地满足强度要求。大型预焙铝电解槽采用刚性极大的摇篮式槽壳。所谓摇篮式结构，就是用40a工字钢焊成若干组“╚╝”型的约束架，即摇篮架，紧紧地卡住槽体，最外侧的两组与槽体焊成一体，其余用螺栓与槽壳第二层围板连结成一体（结构示意图如图6所示）。
图1预焙铝电解槽断面示意图
图4我国一种200kA预焙铝电解槽结构图
1.混凝土支柱；2.绝缘块；3.工字钢；4.工字钢；5.槽壳；6.阴极窗口；7.阳极炭块组；
8.承重支架或门；9.承重桁架；10.排烟管；11.阳极大母线；12.阳极提升机构；
13.打壳下料装置；14.出铝打壳装置；15.阴极炭块组；16.阴极内衬
内衬的基本类型确定后，具体的结构将按最佳物理场分布原则进行设计。当容量、材料性能以及工艺要求不同时，所设计出来的内衬结构便应该不同，但一旦阴极结构设计的大方案确定（例如选用“捣固糊接缝的砌筑型”），则不论是小型还是大型槽，其内衬的基本结构方案可以是相似的，区别往往体现在具体的结构参数上，而对于同等槽型和容量的电解槽，结构参数上的区别往往由设计理念、物理场优化设计工具和筑槽材料性能上的差异所引起。
图7所示是大摇篮架船形槽壳部分图。有人认为，图7（b）所示的圆角型与图7（a）所示的三角型相比，圆角型船形结构槽壳受力更好，且更有效地降低槽两侧底部应力集中[1]。
生阳极、预焙阳极炭块内控标准2015.05.10
生阳极炭块内控标准1范围1.1 本标准规定了生阳极炭块的技术要求、尺寸偏差、检验与标志。
2技术要求2.1 生阳极炭块尺寸允许偏差应符合表1规定：表1 生阳极炭块尺寸偏差表2.2生阳极炭块尺寸要求：1770×742.5×623（mm）2.3生阳极的理化指标要求：体积密度≥1.63 g/cm3以上。
2.4 生阳极炭块重量：设计值±20kg/块。
3外观要求3.1 生阳极炭块必须吹清干净3.2 外观掉角缺陷不得超过150mm，不得有明显的变形。
3.3 爪孔裂纹：钢爪孔内孔缘裂纹不得大于100mm；宽度不得超过1mm，孔与孔之间不得有连通裂纹。
3.4 水平裂纹不得大于150mm，150mm以下的横裂纹不得多于5处。
3.5 垂直裂纹不得大于150mm，150mm以下的不得超过3处。
3.6 底部掉块不得大于150×150mm，深度不得大于30 mm。
3.7 缺陷和麻面：生块不允许工作面和孔上口有大面积的麻面。
麻面面积以不影响将来浇铸为合格。
缺陷长度不大于80mm，深度不大于5mm，不超过 l处。
爪孔底部缺陷不得深于10mm。
4检验与标志4.1 生阳极块的外观质量检查由质检检查。
4.2 质检对生阳极块要逐块检查，检查人员负责检查每天的炭块，按不同的符号在炭块上端进行标志“√”为合格，“×”为废品，横端写出年、月、日，及检查日期。
并且进行登记，然后交接仓储入库。
4.3 生块取样要求500吨抽取一块，一块炭块只取一个样本。
铝电解用预焙阳极炭块内控标准1引用标准YS/T 285-2012 铝电解用预焙阳极2技术要求1 牌号1.1 铝电解用预焙阳极按理化性能分为二个牌号：TY-1、TY-2。
2 理化性能2.1 预焙阳极理化性能指标应符合表1规定：表1 预焙阳极理化性能指标表2 预焙阳极微量元素要求指标3 预焙阳极的尺寸允许偏差3.1预焙阳极炭块尺寸要求：1750×740×620（mm）3.2 预焙阳极的尺寸允许偏差应符合表3规定：4 外观4.1 预焙阳极表面粘接的填充料必须清理干净。
铝电解槽 阳极炭块&阴极炭块
(2) 自焙阳极上插棒式电解槽 现在，自焙阳极上插棒式电解槽在工业上也被广泛地采用。阳极内发生的焦化作用，基 本上同旁插棒槽。在焦化过程中，也形成了烧结锥体。阳极棒通过上层的液体糊，一直 插到阳极锥体之内。其主要不同是拔棒后遗留下来的孔洞由上层的阳极糊来充填，结果 生成所谓“二次阳极”。这对于阳极的质量有一定的影响。
3、铝电解反应 电解过程中溶解在电解质中的 Al2O3 离解成离子，在阳极 O 离子放电，在阴极 Al3+放电。 当采用炭素电极时，阳极析出的氧直接与 C 发生电化学反应，生产 CO2. 4、阳极消耗 碳反应后百分之百的变成 CO2，从而可以计算出每吨 Al 生产消耗 C 的数量。 引起阳极消耗的原因： 1）在铝电解反应过程中，阳极工作表面反应消耗速度不同，其原因是因为炭阳极中的沥青 粘接剂的焦化比骨料中的炭活性大，化学活性大，它们在电解过程中优先消耗，而骨料焦炭 消耗慢，于是一部分颗粒从阳极表面脱落形成碳渣。 2）炭阳极被空气中的氧气氧化消耗。 3）炭阳极被 CO2 气体氧化而消耗。 除以上三个原因外，还与炭阳极的质量，电解生产操作和设计水平有关。 5、炭阳极的活性 活性越大，与空气反应的速度快，炭阳极的消耗越大。 1）不同炭素材料与空气反应速率的研究 自焙阳极 — 预焙阳极—粗粒工业石墨—细粒工业石墨 依次增大 2）炭素材料的活性与其本身结构形成过程有关，石油焦、沥青焦的活性较大，无烟煤、冶 金焦的活性低，活性最低的炭素材料是石墨，还与原料和制品的温度有关，热处理温度越高， 其活性越低，还与其含有的杂质有关。有些杂质能够增大炭素材料的 uoxing，而有些杂质能 降低其活性。 焦炭中的钒对反应活性的影响最大，镍次之，钙最低。
g/A·h
3600
3.影响因素： 阳极在空气中的氧化；阳极掉粒；生成 CO 等。 十三、预焙阳极电解槽:
不同版本的阴极炭块标准中性能指标对比情况
———————————————————————————————— 作者:
———————————————————————————————— 日期：
不同版本的阴极炭块标准中性能指标对比情况
一、ＹS/T28７——2005铝电解用半石墨质阴极炭块
（代替ＹS/T287——１999）
侧部炭块:
二、ＹS/T６２3——2007铝电解用高石墨质阴极炭块
性能指标：
三、YS／T６23——２012铝电解用石墨质阴极炭块
本标准前言:
底部炭块性能指标:
侧部炭块性能指标:
四、ＹS/T699——20０9铝电解用石墨化阴极炭块
四个标准理化指标对比情况如下：
YS／T287——200５铝电解用半石墨质阴极炭块
2.2
30-40
11-13
0.３
2.２-2．5
0.２
附：
一些学术材料对各种阴极炭块性能指标的比较
三种国产阴极炭块理化指标对比表：
阴极炭块产品理化指标比较：
部分国家铝用阴极炭块理化指标对照表:
半石墨质阴极炭块性能比较：
国内外学术界对铝电解阴极炭块的分类及其性能：
YS/T623——2007铝电解用高石墨质阴极炭块
YＳ／T6２3——２01２铝电解用石墨质阴极炭块
YS/Ｔ699——２009铝电解用石墨化阴极炭块
附西格里（德国SigRi)的指标:
体积密度
ｇ/cｍ３
真密度
g/ｃm3
耐压强度
MＰa电阻率Fra bibliotekμΩ.ｍ灰分
％
热膨胀率
×10-６/℃(3００℃）
电解膨胀率
%
１.65
行业标准《铝电解用石墨质阴极炭块》编制说明
YS/T 623-201X铝电解用石墨质阴极炭块编制说明（送审稿）中铝贵州分公司2012.2.13YS/T 623-201X铝电解用石墨质阴极炭块编制说明（送审稿）1、任务来源根据工业和信息化部《关于印发2011年第二批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科[2011] 134号）及有色标委[2011] 23号关于转发2011年第二批有色金属行业标准制（修）订项目计划的通知安排，有色行业标准《铝电解用石墨质阴极炭块》由中国铝业贵州分公司、青铜峡青鑫炭素、山东兖矿炭素、山西晋阳碳素、郑州浩宇炭素、宁夏宁平炭素、云南万盛炭素负责起草，由山西三晋炭素、方圆集团鲁山新兴炉衬材料有限公司参加起草。
项目编号2011-0901T-YS，项目起始年限为2011年，完成年限为2012年。
2、主要起草单位概况与优势中国铝业贵州分公司位于贵州省贵阳市白云区境内，离贵阳市老城区和市政府所在地—金阳新区，分别约为15公里和8公里左右。
有自备的铁路和公路专用线与国铁干线和210国道相连，具有地理位置优越和交通便利的优点。
现有员工8000人，各类专业工程技术人员600余人。
该公司旗下的碳素厂，早期的生产工艺和设备于上世纪八十年代全套从日本引进，是一个能生产各类阴、阳极制品的综合企业，已具有三十余年的生产经历，率先开发出各类形状和结构的预焙阳极、半石墨质阴极碳块、高石墨质系列阴极碳块、全石墨质阴极碳块、石墨化阴极碳块、各类阴极捣固糊、电极糊以及各种规格的高炉碳砖和微孔砖。
现已形成年产阳极制品23万吨、阴极制品和各种冶炼炉专用材料2.5万吨的综合生产能力。
3、工作简况计划下达后，由中铝贵州分公司负责，组织成立了起草小组，主要进行以下工作：1）确立标准起草遵循的基本原则；2）收集相关技术资料；3）查阅国外先进标准；4）确定产品主要技术内容；5）对全国主要生产厂家的产品进行取样6）对样品进行分析测试；7）根据测试数据确定技术指标取值范围；8）编写征求意见稿草案；9）形成最终送审稿。
阴极炭块的特性及应用
阴极炭块的特性及处理使用（根据百度资料整理）一、理化特性1、物理指标2、化学指标主要组成是C、N aF、Ca F 2、冰晶石、a- A l2O3 等。
发热值：5023kcal/kg(21MJ/kg)；化学成分（ppm）：3、安全废阴极中含有大量的氟化物和氰化物, 氟化物是由电解质中的氟化铝和冰晶石带入的, 废阴极碳块不能在其它方面利用和不能随意堆存的主要原因就是由于其中含有大量的氟。
氰化物主要是从阴极棒处渗透进来空气中的氮和碳反应生成, 一般有两种化合物, 一种是N a CN, 另一种是N a 4Fe( CN ) 6, 氰根浓度局部最高可以达到1% 以上。
要消除或降低其危害的方法有两个: 一是在处理碳块前将其在一个充有氧化剂的池子中浸泡, 把氰化物氧化除去。
另一个方法是防止其生成, 在阴极炭块阴极棒周围加入少量氧化硼, 可以有效减少氰化物生成, 据资料介绍, 可以把氰化物浓度降低至1p pm 的水平。
二、应用实践( 1 )掺入量为5. 44kg / t - 熟料) 的情况下完全可行, 烟气排放低于国家排放标准( 10 mg/ m3( N ) ) 。
( 2 ) 废阴极炭块进入流程后, 各测点氰化物的含量均不高于0. 1ppm, 不会对人和环境造成危害。
( 3 ) 阴极炭块的添加量为5kg / t- 熟料时, 不会影响到水泥熟料的质量。
废炭块做为烧成煤, 在企业生产过程中最好不要单独添加, 先按较小的比例( 如5% ) 添加, 根据流程出现的问题或是承受能力逐步加大添加量。
三、建议1、利用生产线现有设备进行工业试验，判定设备能否适应物料的性能。
2、选择合适的装备，将炭块尽可能破碎到最小，从分解炉少量均匀掺入。
铝电解槽用阴极炭块性能分析及应用
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃａｔｈｏｄｅｃａｒｂｏｎｂｌｏｃｋｉｎａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｏｔｓ
ＣａｏＸｉ，ＬｉｕＭｉｎｇ，ＬｉｕＹａｆｅｎｇ，ＨｕＨｏｎｇｗｕａｎｄＹａｎｇＸｉａｏｄｏｎｇ
２０１９年第 ２期
轻 金 属
·３ ７·
铝电解槽用阴极炭块性能分析及应用
曹 曦，刘 铭，刘雅锋，胡红武，杨晓东
（沈阳铝镁设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 １１０００１）
摘 要：详细分析比较了石墨化炭块和高石墨质炭块的性能特点、技术指标以及对电解槽热平衡的影响，说明石墨化 炭块更加符合电解铝行业的发展趋势。益对比分 析。结果指出，由于槽寿命和节能的原因，在 １５年的技术寿命期内，石墨化比 ５０％石墨质阴极方案要多收益 ４００４７３ 万元，经济效益明显。同时在试验槽的实际表现中，石墨化电解槽炉底压降稳定值要低于 ５０％石墨质对比槽 ９０ｍＶ以 上，可以大幅度降低电解槽能耗，具有积极的推广意义。 关键词：石墨化阴极；槽寿命；节能；炉底压降；经济效益；行业推广 中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２ １７５２（２０１９）０２ ００３７ ０５
阴极炭块主要分为无烟煤炭块、石墨质炭块和 石墨化炭块。为了避免阴极出现严重腐蚀，尽可能 延长槽寿命，优化电解槽运行状态，必须要求阴极性 能能够满足一定的要求［５］，因此目前国内主要采用 ３０％或者 ５０％石墨质炭块。但随着国内节能减排 的推进、新建项目的减少和国家产能的控制，越来越 多的企业开始关注并成系列采用石墨化炭块。
·３ ８·
曹曦 等：铝电解槽用阴极炭块性能分析及应用
２０１９年第 ２期
１ 阴极炭块技术对比
电解铝用石墨化阴极材料的研究
湖南大学硕士学位论文电解铝用石墨化阴极材料的研究姓名：李永军申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：刘洪波20060430电解铝用石墨化阴极材料的研究摘 要石墨化阴极炭块具有电阻率低、热导率高、耐碱腐蚀性强、抗热震性好、电解膨胀率低、能有效延长电解槽使用寿命等特性。
它的研究与开发必将给我国的铝电解工业带来一场新的技术革命。
本文以优质电煅无烟煤为主配以一定比例的石油焦、沥青焦按照配料→混捏→模压成型→焙烧→浸渍→二次焙烧→石墨化等常规石墨制品生产工艺流程制备无烟煤基石墨化阴极试样，研究了以电煅无烟煤为主要原料制备铝电解槽用石墨化阴极材料的可行性。
此外还初步探讨了添加剂种类及用量对石墨化阴极材料性能的影响。
通过对原料焦炭和无烟煤的化学组成与性能分析，选出两种石油焦、一种沥青焦和一种无烟煤作为制备石墨化阴极试样的原材料。
将电煅无烟煤分别与3种焦炭以不同的质量比进行混合按石墨制品生产工艺制成三个系列共16个石墨化阴极试样。
通过对试样制备过程中几个主要阶段的试样进行结构与性能测定，探讨石墨化试样的结构和性能与原料及各种工艺因素的关系，确立制备石墨化阴极材料的配方组成和工艺条件。
研究表明，随着无烟煤用量的增加，X、F和L三个系列的无烟煤基石墨化阴极试样在焙烧过程中的收缩率和失重率均呈减小的趋势，而在石墨化过程中则相反。
X和L系列试样的体积密度较高且随无烟煤用量的增加呈减小的趋势，而F 系列试样则相反。
电煅无烟煤在石墨化过程中由于灰份的大量排出和晶体结构的变化造成失重率与收缩率较大，因此生产大规格无烟煤基石墨化制品时，应严格控制无烟煤的用量，并采取适当措施防止制品在石墨化过程中开裂。
以电煅无烟煤为主配以一定比例的新疆焦和沥青焦所制备的X和L系列无烟煤基石墨化阴极试样其综合性能优于由单一无烟煤制备的石墨化阴极试样W，各项常规性能与国外优质石墨化阴极产品的性能指标相当。
F系列试样的综合性能较X和L系列试样差，某些性能指标甚至低于试样W，说明抚顺焦不适合作无烟煤基石墨化阴极产品的原料。
石墨质阴极炭块
石墨质阴极炭块
石墨质阴极炭块是铝电解槽的重要组成部分，主要用作铝电解槽的阴极。
这种炭块以石墨碎、电煅煤作为原料，经过破碎、筛分、研磨、配料、煅烧、混捏和焙烧等工艺，最终形成成品。
它具有高强度、高耐磨性、耐高温、导电以及导热性能良好等特点。
石墨质阴极炭块的参数包括灰份、耐压强度、电阻率和体积密度等。
灰份含量应小于或等于1%，耐压强度应大于或等于26Mpa，电阻率应小于或等于20Ωmm2/m，体积密度应大于或等于1.62g/cm³。
此外，石墨质阴极炭块还可以根据原料和制作工艺的不同，分为不同的类型，例如高石墨阴极炭块和石墨化阴极炭块等。
请注意，上述信息仅供参考，具体的产品参数和性能可能会因制造商和工艺的不同而有所差异。
全石墨和高石墨质阴极炭块指标对比
综合以上计算，提高效率和节电带来的效益为601元，使 用全石墨炭块多投入的333，000元 ，在投产后554天就 可以收回。
309.2 294.3 300.3 300.7 297.5 300.4 314.4 315.6 340.2 319.8 311.8 320.3
304.4 304.9 302.5 299.3 301.2 302.4 296.7 293.9 295.3 293.7 297.9 295.5
308.9
297 304.3 306.3
3.9810
4.0010
963.67
0.023
-0.09
-0.661 -47.813
分子比
铝水平(cm) 质水平(cm)
炉底压降 (mv)
2.423
30.340
17.740
299.495
2021-2040 499.85
3.9631
3.9812
3.9821
4.0021
966.53
2.423
31.235
如果两种阴极炭块的槽寿命同为1500天的话，全石墨阴 极可增加效益601*（1500-554）=568，546元。
槽号
1001
1002
1003
1004
1005
A钢棒
307.9
298
290.9
289.3
295.7Βιβλιοθήκη 305.6297.1
291.7
291.2
阴极炭块
阴极炭块简介阴极炭块(底块)(cathode carbon block)以优质无烟煤、焦炭、石墨等为原料制成的炭块。
用作铝电解槽的阴极。
它砌筑在电解槽底部亦称底部炭块。
特性阴极炭块起导电和构成电解槽内衬双重作用。
铝电解生产要求阴极炭块有耐高温。
耐熔盐侵蚀和导电、导热性能良好及机械强度高、抗热震性好和抗钠侵蚀性强等特性，这有利于和铝电解生产节能和槽寿命的提高。
制备阴极炭块的种类根据制品的质量要求、选用的原料和采用工艺条件，中国对阴极炭块基本划分为普通阴极炭块、半石墨质炭块和石墨质炭块3大类。
普通阴极炭块以1250～1350℃煅烧的无烟煤为主要原料。
半石墨质炭块根据生产工艺不同分为两种。
一种是以优质高温电煅烧无烟煤或者，以较多的石墨碎块甚至全部用石墨碎块为骨料，成型后的生坯制品只经过焙烧(焙烧温度不超过1200℃)不再进入石墨化炉热处理，这种炭块称半石墨质炭块。
另一种用较多的易石墨化的焦炭为骨料，生制品焙烧以后再进入石墨化炉在1800～2000℃的温度下进行热处理，这种炭块称半石墨(化)炭块。
前者的强度、硬度较高，后者的导电性能及整体性效果较好。
石墨质炭块，以易石墨化焦为原料，其石墨化处理温度应达到2500℃左右。
半石墨质炭块与石墨炭块的区别在于制品晶格有序排列的程度的不同，即石墨化度的不同。
可以用制品电阻率的大小来表示石墨化程度的高低。
石墨质炭块的晶格基本完全处于有序排列的状态，电阻率小于15μΩ?m；半石墨质炭块的石墨化程度较低或只有部分石墨化，电阻率15～45μΩ?m。
在工艺上表现为热处理温度，半石墨质炭块的热处理最高温度2000℃左右，石墨质炭块的石墨化处理温度为2500～2800℃。
普通阴极炭块，电阻率50～60μΩ?m。
石墨阴极炭块中国尚无应用。
全石墨质铝用阴极炭块的研制与应用
结果表明， 工业试验炭块完全达到了研 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 ’#( )* 电解槽实验， 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 中图分类号： +,$"-； +.-"&/ - 0 文献标识码： 1 （"##$） 文章编号： -##-2’&3#(2(!2#3
0112 年第 ! 期 第 03 卷
#$%&’( )*#+(,-.*/ 炭 素 技 术
01124 ! ・ !" 5678 03・
全石墨质铝用阴极炭块的研制与应用
潘三红， 米寿杰
（兖矿科澳铝业有限公司炭素制品厂， 山东
摘
邹城
"&’!##）
要： 通过对全石墨质阴极炭块生产用原料的选择、 生产配方的选用、 黏结剂用量及生产工艺参数确定等方面的探讨， 成功
作者简介： 潘三红 男 工程师， 主要从事炭素生产的工艺技术研究与管理工作， 已发表论文 ! 篇。 收稿日期： "##$ % #& % "’
・ !!・
炭
素
技
术
#))* 年 表 # 改质沥青技术指标 /0123 . /3%458%02 8593: 6; &698;839 =8>%4 项目 指标 @+ A @.B A ’C B A *C 2.+ 2-C 2+, ’ )’, + # 超过不作废指标 (
软化点 # 环环法 ( ! ? 甲苯不溶物 # 抽提法 ( ! " 喹啉不溶物 ! " # 树脂 ! " 结焦值 ! " 灰分 ! " 水分 ! "
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不同版本的阴极炭块标准中性能指标对比情况
一、YS/T287——2005铝电解用半石墨质阴极炭块
（代替YS/T287——1999）
侧部炭块：
二、YS/T623——2007铝电解用高石墨质阴极炭块
性能指标：
三、YS/T623——2012铝电解用石墨质阴极炭块本标准前言：
底部炭块性能指标：
侧部炭块性能指标：
四、YS/T699——2009铝电解用石墨化阴极炭块
四个标准理化指标对比情况如下：YS/T287——2005铝电解用半石墨质阴极炭块
YS/T623——2007铝电解用高石墨质阴极炭块
YS/T623——2012铝电解用石墨质阴极炭块
YS/T699——2009铝电解用石墨化阴极炭块
附西格里（德国SigRi）的指标：
附：
一些学术材料对各种阴极炭块性能指标的比较三种国产阴极炭块理化指标对比表：
阴极炭块产品理化指标比较：
部分国家铝用阴极炭块理化指标对照表：
半石墨质阴极炭块性能比较：
国内外学术界对铝电解阴极炭块的分类及其性能：。