[發明專利]一種低收縮率陰極糊料

有效

• 申請號: 200810068780.8
• 申請日: 2008-06-16
• 公開（公告）號: CN101608319A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 黃曉強;吳葉凌;路增進;項陽;王強;田維紅
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所
• 代理人: 吳無懼

技術領域：

本發明屬于鋁電解用碳素制品技術領域，特別涉及一種低收縮率陰極糊料。

背景技術：

電解槽大型化已成為現代鋁電解技術發展的方向，在全面推廣和使用高石墨質、全石墨質和石墨化陰極炭塊的基礎上，對陰極糊料的性能和品質提出了更高的要求。而目前所生產的陰極糊料，幾乎全是針對普通陰極炭塊和人造石墨含量為10％左右的半石墨質陰極炭塊進行制做的。這種陰極糊料運用于現在的鋁電解槽中，由于其導電、導熱和抗鈉侵蝕能力較差，且粘結劑在焦化前后的膨脹、收縮率較高，因此，導致電解槽的早期破損率較高，嚴重影響槽壽命。且使槽電壓增高，造成能耗及生產成本增加，另外，對電解廠房周邊的環境也有一定影響。

現代鋁電解技術不但要求陰極糊不僅有良好的導電、導熱和高抗鈉侵蝕能力，而且還要求粘結劑在焦化前后的膨脹/收縮率較低，從而能大大降低電解槽發生早期破損的幾率。而這樣的配套陰極糊料的生產和應用，目前還是一項空白。

發明內容：

本發明要解決的技術問題是：

提供一種低收縮率陰極糊料，改善陰極糊料的品質，以解決現有技術中陰極糊料導電、導熱和抗鈉侵蝕能力較差，粘結劑在焦化前后的膨脹、收縮率較高而導致電解槽的早期破損率較高、能耗高等技術問題。

本發明采取以下技術方案：

通過改變原料種類和配比以及粘結劑的種類，以提高陰極糊料的導電、導熱性能，并降低糊料的膨脹、收縮率，從而達到改善鋁用陰極糊料品質的目的。

低收縮率陰極糊料由干料和粘結劑組成，其中，粘結劑占陰極糊料總重量的16～20％，干料占80～84％；干料包括電煅煤、瀝青焦和人造石墨，其中電煅煤占干料重量的59～65％，瀝青焦占干料重量的5～11％，人造石墨占干料重量的27～33％；粘結劑包括改質瀝青和雜酚油，其中，改質瀝青占粘結劑總重量的79～83％，雜酚油占17～21％。

電煅煤的粒度要求小于4.5mm，其中，顆料狀的粒度小于1mm的占27～33％，粒度4.5mm～1mm的占40～46％，粉料占24～30％。電煅煤中粉料粒度要求為-200目占50±3％。

瀝青焦的粒度要求為-200目占50±3％。

人造石墨的粒度要求小于4.5mm，其中，顆料狀的占人造石墨總重量的30-36％，粉料占64-70％。人造石墨中粉料粒度為-200目占50±3％。

本發明與現有技術相比，具有如下優點：

1、由于改變了原料種類和配比以及粘結劑的種類，使制得的陰極糊料的電阻率從70μΩ.m降到55μΩ.m以下，大大提高了陰極糊料的導電率；提高了陰極糊料的導熱率，使其導熱率從小于6W/(M.K)提高到7.6W/(M.K)，使能耗減少，生產成本降低。

2、顯著降低了陰極糊料的膨脹、收縮率，從3.44％降到1.24％，使碳素陰極糊料產品的品質得到較大提高。能改善鋁電解廠房周邊環境、降低槽電壓、能耗及生產成本，并且由于電解槽發生早期破損的幾率降低，大大延長了鋁電解槽壽命。

3、本配方體系在現有生產條件下不需做大的變動即可應用，不會使生產成本提高過多，對生產也不會造成影響。

具體實施方式：

本發明的實施例：

陰極糊料的干料和粘結劑配比為(重量比)18％∶82％。

陰極糊料的干料配方為(重量比)：

電煅煤62％，瀝青焦8％，人造石墨30％。

其中，電煅煤的粒度要求小于4.5mm，其中，顆料狀的粒度小于1mm的占29.9％，粒度4.5mm～1mm的占42.7％，粉料占27.4％。電煅煤中粉料粒度要求為-200目占50±3％。

瀝青焦的粒度要求為-200目占50±3％。

人造石墨的粒度要求小于4.5mm，其中，顆料狀的占人造石墨總重量的33.3％，粉料占66.7％。人造石墨中粉料粒度為-200目占50±3％。

粘結劑的配方為(重量比)：

改質瀝青81％，雜酚油19％。

按以上配方把配好的原料自動投入混捏鍋內干混30分鐘。當原料溫度達到100±5℃時，按比例先加入液體瀝青，再加入雜酚油，濕混30分鐘，當糊料溫度達到120±5℃后排出糊料。把排出的糊料在涼料機內進行間歇式涼料，使用紅外線測溫儀對糊料溫度進行測定，當糊料溫度下降到100±5℃時，從涼料機內排出，通過皮帶運輸機進入刮板進一步降溫后排出，生產制得具有較高導電、導熱性能，及較低膨脹、收縮率的陰極糊料。