铝电解用预焙阳极-中国有色金属标准质量信息网

行业标准
YS/T 285-201X
铝电解用预焙阳极标准
送审稿
编制说明
中国铝业股份有限公司河南分公司
2012-2-9
行业标准YS/T 285-201X《铝电解用预焙阳极》
编制说明（送审稿）
一、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）文件计划，由中国铝业股份有限公司河南分公司负责有色行业标准《铝电解用预焙阳极》的修订工作，山东晨阳碳素股份有限公司、索通发展股份有限公司、广西强强炭素有限公司、青铜峡铝业公司、苏菱铝用阳极股份有限公司参加起草。

项目编号2011-0903T-YS，项目起始年限为2011年，完成年限为2012年。

二、工作简况
通过2011年4月在徐州召开的铝电解用预焙阳极讨论会议、2011年11月份在杭州召开的铝电解用预焙阳极预审会议，以及从2011年8月至10月对国内主要的铝用碳阳极生产企业的调研结果和电话讨论结果，中国铝业股份有限公司河南分公司、山东晨阳碳素股份有限公司、索通发展股份有限公司、广西强强炭素有限公司、青铜峡铝业公司、苏菱铝用阳极股份有限公司等公司一致认为应对表观密度、真密度、耐压强度、CO2反应性、室温电阻率、热膨胀系数进行修改，同时应增加抗折强度作为常规分析指标。

三、修订标准的基本原则
《铝电解用预焙阳极》行业标准预审稿修订所遵循的基本原则：
（1）技术标准、检测标准与国际标准接轨；
（2）铝电解对阳极质量的要求；
（3）结合近三年来国内阳极生产实际情况、原料情况进行的；
（4）根据行业技术发展水平，确定技术指标取值范围。

四、本标准的主要内容
1、牌号的确定
原YS/T 285-2007《铝电解用预焙阳极》中预焙阳极按理化性能分为
2个牌号：TY-1、TY-2。

经过讨论，本次修订维持原牌号TY-1、TY-2不变。

2、理化性能指标的确定
阳极质量对电解生产的影响主要包括：（a）对电耗的影响；（b）阳极消耗的影响；（c）对电流效率的影响；（d）对铝质量的影响。

因此相应的对阳极理化指标的测定必须包含阳极的物理性能、热学性能、电学性能、化学性能等。

原标准中规定的七项理化性能指标（体积密度、真密度、电阻率、耐压强度、热膨胀系数、CO2反应性，灰分）已基本满足电解生产对阳极的质量要求，但须增加阳极的抗热冲击性指标——抗折强度。

（1）体积密度
根据对各铝用碳阳极生产厂家调研情况可以看出，国内阳极的体积密度相差较大，原因之一是各铝用碳阳极生产厂家所采用的配方粒级不同，当使用小颗粒配方时，体积密度较高，一般可以达到1.57 g/cm3以上；而当使用大颗粒配方时，体积密度较低，一般可以达到1.53 g/cm3以上；也就是说当配方粒级越大越宽泛时，铝用碳阳极体积密度越低。

另外铝用碳阳极生产厂家设备水平状况、残极使用情况也影响体积密度指标。

综合考虑以上情况，对原YS/T 285-2007《铝电解用预焙阳极》标准中牌号TY-1、TY-2的体积密度进行调整。

将牌号TY-1的体积密度指标由1.53g/cm3调整到1.55 g/cm3，将牌号TY-2的体积密度指标由1.50g/cm3调整到1.52g/cm3。

（2）真密度
近三年阳极真密度统计范围2.0 g/cm3-2.08g/cm3，真密度对阳极其它指标的优化影响较大，真密度高较好。

因各厂家使用的煅烧设备不同，以前使用回转窑与罐式炉真密度相差较大。

但通过此次调研，发现通过工艺调整使用回转窑可以生产出真密度较高的煅后焦。

因此，为促进行业发展，本次对牌号TY-1、TY-2真密度指标进行修订。

将牌号TY-1的真密度指标由2.04g/cm3调整到2.05 g/cm3，将牌号TY-2的真密度指标由2.00g/cm3
调整到2.02g/cm3。

（3）耐压强度
阳极强度与骨料性质及配方组成有极大关系。

目前国内阳极采用小颗粒配方的阳极强度基本上大于35 Mpa-40Mpa，采用大颗粒配方阳极强度略低。

一般在30 Mpa左右。

本次对牌号TY-1、TY-2耐压强度指标进行修订。

将牌号TY-1的耐压强度指标由32 Mpa调整到35 Mpa，将牌号TY-2的耐压强度指标由30Mpa调整到32 Mpa。

（4）抗折强度
抗折强度能反应阳极的整体的均匀性，对于阳极的抗热冲击性、抗裂纹机械性能、浇注过程力学性能有很大影响，目前国内检验设备可以满足抗折强度的检测，且许多碳素生产厂家有相关的检测经验，所以，增加抗折强度作为常规分析指标，本次对牌号TY-1、TY-2抗折强度指标定为8 Mpa。

（5）CO2反应性
阳极CO2反应性是反映阳极抗氧化性是一项重要指标。

阳极CO2反应性是碳阳极试样在一定温度下，在规定时间内与CO2反应的能力。

各国对阳极CO2反应性测定，在工作温度、试样尺寸、反应时间等方面有一定差异，指标表示方法也不完全一致，目前有两种常用表示方式。

一种是测定CO2反应速率；另一种是测定CO2反应残极率。

本次修订CO2反应性指标仍为控制残极率。

CO2残极率越高，阳极的抗氧化性越好。

近三年CO2反应性统计范围为70%-92%，本次对牌号TY-1、TY-2 CO2残极率进行修订。

将牌号TY-1的CO2残极率由80% Mpa调整到83%，将牌号TY-2的CO2残极率指标由70%调整到75 %。

（6）室温电阻率
石油焦是阳极生产的主要原料，其原料的性能好坏直接影响阳极的质量及阳极生产过程控制。

随着我国原油进口不断增多以及加工手段不断进步，石油焦劣质化趋
势不可避免。

目前，石油焦挥发分、颗粒稳定性、堆积密度等质量指标波动较大，部分石油焦强度低、原料的粒子稳定性差，原料加工过程中易碎，从而造成生产配方的改变（粒度及沥青用量的变化），使阳极的表观密度较低，裂纹较多，电阻率等阳极理化指标波动较大。

另外，使用石油焦的行业也在扩大，如碳电极、阴极、玻璃、碳化硅等行业都在使用石油焦，而且国内生产铝用预焙阳极的企业越来越多，产量也越来越大，石油焦需求不断加大，性价比高的优质石油焦竞争愈演愈烈，适应生产的东北优质石油焦价格太高，价格较低的进口石油焦指标性能较差，即性价比高的原料越来越少，因此原料越来越难以满足生产优质阳极。

即使以上劣质石油焦原料可以满足阳极电阻率的生产要求，但必须要对原料进行高温处理，以便煅烧过后真密度达到足够高，同时焙烧处理温度要求也较高，因此，势必要造成生产碳阳极厂家成本的升高，从而将成本转嫁给电解铝企业。

而电解铝企业因阳极电阻率降低节约电耗的费用要比转嫁的成本低得多，这样电解行业的整体成本将上升。

因此，针对以上状况，本次修订将牌号TY-1的室温电阻率由55μΩm 调整到57μΩm，将牌号TY-2的室温电阻率由60μΩm调整到62μΩm。

（7）热膨胀系数
反映阳极的热特性指标热膨胀系数，是衡量阳极抗热震性的重要指标。

近三年热膨胀系数统计范围为3.1×10-6K-5.0×10-6K。

本次对牌号TY-1、TY-2热膨胀系数指标进行修订。

将牌号TY-1的热膨胀系数由5.0×10-6K 调整到4.5×10-6K，将牌号TY-2的热膨胀系数由5.5×10-6K调整到5.0×10-6K。

反映阳极的热特性指标导热率仍列为参考项。

（8）灰分含量
本次修订灰份数值不变。

（9）其它理化性能指标
考虑到原料、工艺、设备等原因，热导率、空气渗透率、空气反应性、硫和微量元素（钒、镍、硅、铁、钠、钙）等体现使用性能的技术指标仍不作为判级指标，作为生产优质阳极提供质量指标参考项，需方有要求时应向供方提出，由供需双方协商确定并在合同中注明。

3、预焙阳极的外观质量标准仍采用原标准规定。

预焙阳极掉角、掉棱示意图重新按立体图绘制，更清晰、直观。

4、预焙阳极的试验方法仍直接采用ISO标准转化的有色行业标准。

5、将原标准中2 规范性引用文件中“GB/T 8170 数值修约规则”改为“GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定”,将原标准中2 规范性引用文件以及表4中“YS/T 62.3 铝用炭素材料取样方法第3部分预焙阳极”改为” GB/T 26297.3 铝用炭素材料取样方法第3部分预焙阳极”。

6、将原标准中的“碳”字全部改为“炭”。

因此，本次对该标准的修订后，在其指标体系的全面性、先进性和适用性方面，较以往相比有了较大幅度的提高。

达到了国外同类产品标准的水平。

建议将本标准作为推荐性行业标准上报。

附件一：2010年、2011年各厂家阳极理化指标抽查结果
附件二： 2011年各厂家阳极理化指标调研结果
起草小组
2012年2月9日。