混捏温度和时间对铝用预焙阳极性能的影响

混捏温度和时间对铝用预焙阳极性能的影响铝用炭素阳极作为铝电解工业的关键材料之一,其质量好坏直接关系到铝电解的碳耗、电流效率、生产稳定性、金属铝的纯度等技术指标。

而混捏是获得均匀糊料和阳极材料的关键工序。

正确的混捏方案可改善阳极性能的差异性,并提高其在电解过程中的使用寿命。

本文采用同批次同种原料在实验室条件下制备炭素阳极材料试样,系统研究了混捏温度(150、160、170、180℃)和混捏时间(10、20、30、40min)对铝用炭素阳极性能(开口气孔率、空气渗透率、电阻率、体积密度、抗压强度与空气/CO2的反应性)的影响;测试了不同混捏温度和时间条件下,沥青性能(质量损失、挥发份含量、结焦值和粘度)变化和不同混捏时间对煅后焦粒度分布的影响。

得到如下结果:(1)当混捏温度低于170℃时,随着混捏温度升高,阳极开口
气孔率和空气渗透性减小,生坯体积密度、阳极体积密度、电阻率、抗压强度、空气反应性和(CO2反应性等性能也随之提高:当混捏温度高于170℃时,随着混捏温度的升高,阳极开口气孔率、空气渗透性增大,生坯体积密度、阳极体积密度、电阻率、抗压强度、空气反应性和CO2反应性等性能降低。

(2)当混捏时间小于30min时,随着混捏时间增加,阳极开口气孔率、空气渗透性减小,生坯体积密度、阳极体积密度、电阻率、抗压强度、空气反应性和C32反应性等性能也随之提高;当混捏时间大于30 min时,随着混捏时间的增加,阳极开口气孔率、空气渗透性增大,生坯体积密度、阳极体积密度、电阻率、抗压强度、空气反应性和CO2:反应性等性能降低;(3)随着混捏温度和混捏时间增加,沥青挥发份含量减小,沥青质量损失量、结焦值增大;质量损失量、结焦值增加速率和挥发份含量减小速率随混捏温度增加而增加,随混捏时间增加而减小;(4)随着混捏时间增
加,-8mm+5mm和-5mm+2mm两个大粒度范围的煅后焦质量百分比不断下降,而-2mm+0.5mm和-0.5mm+0mm两个小粒度范围的煅后焦质量百分比不断增加。