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铝用阴极冷捣糊的研究

方宁  
【摘要】:铝用阴极冷捣糊的施工温度为25~50℃,相比于热捣糊的施工温度100℃左右,冷捣糊的施工温度较低,不需加热,在室温下就能直接使用。冷捣糊具有与热捣糊相媲美的性能,但明显改善了工人施工条件,并减少了对环境的污染。冷捣糊的工业化生产技术一直由美国、法国、日本、挪威等发达国家控制,长期以来对我国施行严密的技术封锁,因此我国急需自主研究和开发冷捣糊并使之产业化。 本文以电煅煤为骨料、中温沥青为粘结剂、蒽油为稀释剂、金属硅粉和硫为粘结剂添加剂,另添加石墨和TiB2制备铝用阴极冷捣糊。研究了颗粒组成,蒽油加入量对粘结剂炭化率的影响;粘结剂不同配比对试样灰分、挥发份、体积密度、抗压强度、电阻率、真密度、收缩率、抗钠侵蚀的影响;试样在焙烧过程中物相变化;添加剂对试样的性能影响;以及石墨和TiB2加入量对试样的影响。研究结果表明: (1)颗粒级配对冷捣糊的物理性能有较大的影响,对焙烧后的试样性能研究表明,当粒度分布系数n为0.45时,性能较好。 (2)当粘结剂中蒽油加入量为30%时,冷捣糊体积密度较大,电阻率最小,灰分、挥发份、真密度、收缩率都比较优秀。随着葸油加入量增加,煤沥青的析焦率降低。 (3)由于金属硅粉、硫能提高煤沥青的析焦率,因此随着加入量的增加,捣打料的体积密度、抗压强度都有不同程度的提高;研究表明,当金属硅粉、铝粉加入量分别为3%、2.5%时,试样的强度、体积密度、电阻率、收缩率较好。 (4)石墨的加入有利于试样电阻率降低,但不利于试样的抗压强度。添加剂TiB2具有良好的抗钠渗透性能,它的加入能减小炭块阴极的钠膨胀。 (5)通过对试样进行差重分析,分析了试样在焙烧过程中物相变化,研究了粘结剂作用机理,有利于对产品性能分析。


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