鋁用(yong)炭素材(cái)料水分(fèn)檢測儀(yi)、真密度(dù)檢測儀(yi)、表觀密(mi)✉️度測試(shì)儀🤞——廈💰門(mén)易仕特(tè)儀器有(you)限公司(sī)專業制(zhi)造

1  前(qián)言

伴随着(zhe)電解鋁(lü)工業的(de)快速發(fa)展，鋁用(yòng)炭素材(cái)料行業(yè)也得到(dao)了長足(zú)的進步(bu)，從2002年(nián)開始，我(wo)國已成(chéng)爲世界(jiè)*鋁用炭(tan)素材料(liao)生産國(guo)，也是鋁(lü)用炭素(sù)材料的(de) 主(zhu)要出口(kou)國之一(yi)，形成了(le)不少以(yi)出口爲(wèi)主的獨(dú)立的🍓鋁(lü)用炭素(sù)💔材料生(sheng)産企業(ye)。随着大(da)型預焙(bei)槽的不(bu)斷普✊及(ji)、電解技(ji)術的日(ri)益進步(bù)、國内市(shì)場的激(ji)烈競☀️争(zhēng)、與市場(chang)的 *融通、以(yi)及對節(jiē)能降耗(hào)的苛求(qiú)，作爲電(dian)解鋁工(gōng)業的主(zhu)🔞要原材(cai)料鋁用(yong)炭素，不(bu)論是陽(yang)極材料(liào)還是陰(yin)極材料(liao)，其質量(liàng)都受到(dao)了越來(lái)越多的(de)重視，許(xu)多過去(qù)不關注(zhu)的指 标，現(xiàn)在已顯(xian)得非常(cháng)重要。

經過(guò)50多年(nián)的發展(zhǎn)，我國鋁(lǚ)用炭素(sù)材料的(de)生産技(ji)術達到(dao)了相當(dāng)的水平(ping)，反映到(dào)産品質(zhi)量上，我(wǒ)國鋁用(yong)炭素材(cái)料📱産品(pin)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻質量總(zong)體已經(jing)達到了(le)水平，主(zhǔ)要體現(xiàn) 在(zài)能夠生(sheng)産滿足(zu)各種要(yào)求的陽(yang)極和陰(yin)極産品(pǐn)，在滿足(zú)國内需(xū)求的同(tóng)時大量(liàng)出口，從(cong)出口國(guó)外返回(huí)的意見(jian)看，國内(nei)陽極在(zài)高電流(liu)密度下(xià)的使用(yong)性能㊙️還(hai)是比較(jiao)穩定🛀，電(dian)解 各項指(zhi)标有不(bú)同程度(dù)的優化(hua)，陰極産(chǎn)品的加(jia)工精🈲度(du)和理化(hua)性能，都(dou)有很好(hao)的提高(gao)，并處于(yu)較穩定(dìng)範♈圍。當(dang)然在總(zǒng)體質量(liang)達到水(shuǐ)平的同(tong)時還應(ying)該看到(dao)：由于國(guo)内鋁 用炭(tan)素材料(liao)生産企(qǐ)業衆多(duo)，生産設(she)備的*程(chéng)度、人員(yuan)技術水(shuǐ)平🔞的不(bu)同、管理(lǐ)水平參(can)差不齊(qi)，使得不(bú)同企業(yè)間的質(zhi)量差别(bié)較大；質(zhi)量意識(shi)和市場(chang)因素的(de)影響，使(shi)得出 口産(chan)品和國(guó)内使用(yòng)的産品(pǐn)質量有(you)一定的(de)差距；原(yuán)材📧料變(bian)化以及(jí)沒有固(gù)化的生(sheng)産工藝(yì)參數，使(shǐ)得同一(yi)企業不(bú)同批次(ci)的産品(pin)質量變(bian)化較大(dà)，部分企(qi)業同一(yī)批次産(chǎn)品也不(bu)在 一個穩(wen)定的範(fàn)圍内。

經過(guo)幾代人(ren)的共同(tóng)努力，我(wǒ)國建立(li)了與産(chǎn)品質量(liàng)相🧑🏾‍🤝‍🧑🏼适應(ying)的♋質💞量(liàng)指标标(biāo)準體系(xì)，包括陽(yang)極糊、預(yù)焙陽極(jí)、陰極炭(tan)塊、陰極(ji)糊等在(zài)内的七(qi)個标準(zhun)，而國外(wài)一🐇般是(shì)企 業标準(zhun)或合同(tóng)規定，或(huo)推薦一(yī)些基本(běn)的指标(biāo)要求，對(dui)鋁😍用炭(tàn)素材料(liao)這種産(chan)品質量(liang)受資源(yuan)影響較(jiao)大的原(yuán)👨‍❤️‍👨材料，制(zhi)定一個(ge)💰全行業(yè)同時采(cai)用的标(biao)準，在上(shang)很少見(jian)，是國 内所(suo)*的。同時(shí)也建立(li)了與質(zhi)量指标(biāo)标準體(ti)系相配(pei)套的檢(jian)測方法(fa)标準體(ti)系，包括(kuò)石油焦(jiāo)、煅後石(shi)油焦、煤(mei)瀝🤞青、鋁(lǚ)用炭☀️素(su)制品等(děng)的檢測(cè)，其中煅(duan)後石油(you)焦🏃‍♀️、鋁用(yòng)炭 素制品(pǐn)的檢測(cè)方法，基(ji)本采用(yong)了ISO的(de)标準，在(zai)這些标(biao)準起草(cǎo)的同時(shi)，研制了(le)配套的(de)檢測設(shè)備和标(biao)準樣品(pǐn)，可以說(shuo)是一套(tào)較爲完(wán)善又易(yì)于推廣(guang)應用的(de)标準體(tǐ)系。雖 然我(wǒ)國鋁用(yòng)炭素材(cái)料标準(zhǔn)體系比(bǐ)較完善(shàn)，但标準(zhǔn)起草的(de)基✌️礎數(shù)據不足(zu)，一些檢(jiǎn)測技術(shu)隻是照(zhao)搬過來(lái)，并沒有(yǒu)對其進(jin)行認真(zhen)📞的研究(jiū)，而且由(yóu)于标準(zhun)化🆚管理(li)的條塊(kuai)性✏️，會 造成(chéng)原料和(hé)下遊産(chan)品标準(zhǔn)的分割(ge)。另外由(you)于炭素(su)材料與(yǔ)其㊙️他💞金(jīn)屬及非(fei)金屬材(cai)料不同(tóng)，它是一(yī)種均質(zhì)性🔱較差(chà)的材👣料(liào)，客觀公(gōng)正地評(píng)價和判(pan)定其質(zhì)量🆚，有時(shí)需要大(dà)量數據(jù) 統(tǒng)計後才(cái)能得出(chu)，這與我(wǒ)國起草(cao)産品質(zhì)量标準(zhun)主要🤞突(tū)出其“仲(zhòng)⭕裁性”的(de)出發點(diǎn)不符。

本文(wen)分析了(le)預焙陽(yáng)極、底部(bu)炭塊、陰(yīn)極糊的(de)質量标(biāo)準及💋國(guo)🛀内産品(pin)質量的(de)現狀，對(dui)相關檢(jiǎn)測方法(fǎ)進行了(le)介❗紹，提(tí)出了🥰在(zài)質量和(hé)檢測方(fang)面存在(zài)的主要(yào)問題及(ji)對采用(yòng)标準的(de)一些建(jiàn)議，希望(wàng)能對行(háng)業有所(suǒ)幫助。

鋁(lǚ)用炭素(sù)材料水(shuǐ)分檢測(ce)儀、真密(mì)度檢測(cè)儀、表觀(guān)密度✉️測(cè)試儀♉——廈(shà)🏃🏻‍♂️門易仕(shi)特儀器(qì)有限公(gong)司專業(yè)制造

2  産品質(zhì)量現狀(zhuàng)

鋁(lü)用炭素(su)材料一(yi)般包括(kuo)鋁用炭(tàn)素制品(pin)和其原(yuán)材料，鋁(lü)用炭素(sù)制品包(bao)括陽極(ji)、陰極和(he)側部炭(tan)塊等，其(qi)主要原(yuán)材料包(bao)括石油(you)焦或煅(duan)後石油(yóu)焦、煤瀝(li)青、電煅(duan)或普煅(duàn)無煙煤(mei)、石墨🐪碎(suì)等，本文(wen)主要分(fen)析了鋁(lü)用☎️炭素(sù)制品的(de)質量。

陽極(ji)有陽極(jí)糊和預(yù)焙陽極(jí)兩種，随(suí)着電解(jie)槽的大(dà)型❤️化和(hé)㊙️對環💃保(bǎo)的日益(yi)嚴格要(yao)求，我國(guo)的自焙(bei)槽已經(jīng)全部淘(táo)汰，國内(nèi)隻用預(yù)焙陽極(ji)，生産的(de)陽極糊(hú)全🍉部出(chu)口到國(guo) 外(wài)。陰極有(you)普通陰(yin)極炭塊(kuai)、石墨質(zhì)陰極炭(tan)塊、部分(fen)石墨✨化(huà)陰極炭(tàn)塊、石墨(mo)化陰極(jí)炭塊以(yi)及各種(zhǒng)陰極糊(hú)，現階段(duàn)普通陰(yīn)極炭塊(kuai)、部分石(shí)墨化陰(yin)極炭塊(kuai)已經🥰不(bu)用，石墨(mo)化 陰極炭(tan)塊隻有(you)少量的(de)試用，主(zhǔ)要采用(yong)的是石(shi)墨質陰(yīn)極炭塊(kuai)，其按照(zhao)石墨含(han)量的不(bú)同又可(ke)分爲多(duo)個牌号(hao)，現在國(guó)内㊙️外用(yong)的zui多的(de)是石墨(mo)含量30%的陰極(jí)炭塊；陰(yīn)極糊 包括(kuo)冷搗糊(hu)、鋼棒糊(hú)、周圍糊(hu)、碳間糊(hú)等。側部(bu)炭塊目(mù)前也有(you)兩種🔞，即(jí)炭素側(ce)塊與碳(tàn)化矽側(ce)塊，現階(jiē)段主要(yào)采用碳(tàn)化矽結(jié)合氮化(hua)矽塊。

    限于(yu)篇幅，本(běn)文隻對(duì)幾種主(zhu)要産品(pǐn)：預焙陽(yang)極、底部(bù)⭐炭塊，主(zhu)要是石(shi)墨含量(liàng)30%的底(dǐ)部炭塊(kuai)、陰極糊(hú)中的質(zhì)量狀況(kuang)進行了(le)分析，雖(sui)然✂️外觀(guan)和尺寸(cùn)也是炭(tàn)塊質量(liang)的重要(yào)部分，但(dan)爲了方(fang)便起見(jian)，隻分析(xi)它們的(de)理化性(xing)能。

2.1 預(yu)焙陽極(ji)

    預(yu)焙陽極(jí)被認爲(wei)是電解(jiě)槽的心(xin)髒，其質(zhì)量好壞(huai)對♍電解(jie)的各項(xiang)技術指(zhǐ)标、重熔(rong)用鋁錠(dìng)的産品(pin)質量和(he)電解槽(cáo)的穩定(ding)運行有(yǒu)着非常(cháng)重要的(de)作用。

2.1.1質量标(biao)準情況(kuang)

1978年，冶(yě)金工業(yè)部發布(bù)實施了(le)YB2809-78《炭陽(yáng)極》标準(zhǔn)，1988年，國(guo)家标準(zhun)局發布(bù)實施了(le)GB8742-88《鋁電(dian)解用炭(tan)陽極》标(biāo) 準(zhun)，1994年标(biao)準清理(li)整頓時(shi)變更爲(wei)有色金(jin)屬行業(yè)标準YS/T285-1994《鋁電解(jiě)用預焙(bèi)陽極》（同(tóng)時冶金(jīn)工業方(fang)面在清(qīng)理整頓(dun)✂️後也出(chū)了📐一個(gè)行業标(biāo)準 YB/T5203-1993，其(qí)要求與(yu)YS/T285-1994相同(tong)，後來采(cai)用YB/T5203标(biāo)準的較(jiào)少），1998年(nián)、2007年兩(liǎng)次修訂(dìng)，YS /T285-2007規定(dìng)的理化(huà)性能指(zhǐ)标見表(biao)1。

表1、YS/T285-2007《鋁電解(jie)用預焙(bei)陽極》的(de)理化性(xing)能

注1：需(xu)方對表(biǎo)中規定(ding)以外的(de)性能如(ru)抗折強(qiáng)度、熱導(dao)率✨、空氣(qi)滲透♈率(lǜ)、空氣反(fǎn)應性和(he)微量元(yuán)素含量(liàng)（釩、

鎳、矽、鐵(tiě)、鈉、鈣）等(děng)有要求(qiú)時應向(xiang)供方提(ti)出，由供(gòng)需雙方(fāng)協商确(què)定并在(zài)合同中(zhong)注明。

注2：對于有(yǒu)殘極返(fan)回生産(chan)的産品(pǐn)指标要(yào)求，由供(gòng)需雙方(fang)協商💁确(què)定🌈并在(zai)合同中(zhōng)注明。

1978年，冶金(jīn)工業部(bu)發布實(shí)施了YB120-78《陽極糊(hú)》标準，1988年，國家(jiā)标準局(jú)發布實(shi)施了GB8741-88《鋁電解(jie)用陽極(ji)糊》标準(zhǔn)，1994年标(biāo)準清理(li)整頓時(shi)變更爲(wèi)有色金(jīn)屬行業(yè)标準YS/T284-1994《鋁電解(jiě)用陽極(jí)糊》，1998年(nian)修訂後(hòu)一直沒(méi)動。

上，沒有(yǒu)找到以(yǐ)行業或(huo)國家或(huo)組織正(zhèng)式發布(bu)的預焙(bei)陽極❓産(chǎn)品質量(liàng)标準，表(biao)2爲國(guó)外一些(xie)公司的(de)規定、出(chū)口合同(tong)的要求(qiú)和瑞士(shì)炭素技(jì)術🔴研究(jiu)所 （R&D）研究(jiu)的認爲(wei)較好的(de)陽極質(zhì)量結果(guǒ)，雖然有(yǒu)些公司(si)對表2外的微(wēi)量元素(su)還有要(yào)求，但由(you)于含量(liàng)較低，且(qie)不是普(pǔ)遍❗要求(qiú)，沒有在(zài)表2中(zhōng)列出。

從表(biǎo)1可以(yi)看出，YS/T285-2007按照7項指标(biāo)的不同(tong)設立了(le)2個牌(pai)号：TY-1和(hé)TY-2，由于(yu)所有指(zhǐ)标都是(shì)保證指(zhǐ)标，考慮(lü)到炭素(su)材料的(de)特 點，要*達(dá)到TY-1的(de)要求，按(àn)照2σ偏(piān)差來推(tuī)算，這7項指标(biao)的特征(zhēng)值應分(fen)别在：1.55、2.06、53、35、4.5、85、0.46左右，其(qi)中室 溫電(diàn)阻率53的要求(qiú)還是不(bu)低的；要(yao)達到TY-2的要求(qiú)，按照2σ偏差來(lai)推算，這(zhe)7項指(zhǐ)标的特(tè)征值應(yīng)分别在(zài)：1.52、2.03、58、33、5.5、 74、0.75左右(you)，除室溫(wen)電阻率(lǜ)外，其他(tā)指标顯(xiǎn)得有點(dian)太松了(le)，尤其是(shi)⛷️熱膨脹(zhàng)系數、CO2反(fan)應性、灰(huī)分3項(xiang)指标，如(rú)果按照(zhao)保證指(zhǐ)标來控(kong)制質量(liang)，其意義(yì)不大。

從表(biǎo)2可以(yi)看出，雖(sui)然各公(gōng)司所要(yao)求的指(zhi)标不盡(jìn)相同，這(zhè)可能與(yǔ)各公🥵司(sī)的注意(yi)點不同(tóng)有關，但(dan)除微量(liàng)元素的(de)含量外(wài)♊，其他指(zhǐ)标基本(ben)在R&D認(ren)爲的較(jiào)好的陽(yáng)極質量(liàng)範圍内(nei)，對微量(liang)元素含(han)量不同(tong)的⭕要💚求(qiu)，應該說(shuō)是簽定(dìng)合同時(shi)考慮了(le)原料不(bu)同的因(yin)素。

從表1和表2對照來(lái)看，國内(nèi)TY-1設定(dìng)的7項(xiàng)指标要(yao)求基本(běn)在R&D認(ren)爲的較(jiào)好的陽(yang)極質量(liàng)範圍内(nei)，其中電(diàn)阻率要(yao)求較⚽嚴(yán)，但CO2反應(ying)性、熱膨(peng)脹系數(shù)相對偏(piān)松。與出(chū)口的合(he)同要求(qiú)相比，保(bao)🐪證指⛱️标(biao)設立偏(pian)少，起草(cao)标準時(shi)充分考(kao)慮了原(yuan)料不同(tóng)導緻📞的(de)影響和(he)實際工(gōng)作中減(jiǎn)少檢驗(yàn)工作的(de)壓力，并(bìng)留給合(hé)同雙方(fang)更多的(de)選㊙️擇。

表2、預焙陽(yáng)極出口(kǒu)合同要(yao)求和R&D的研究(jiu)結果

*：可能(néng)爲動态(tai)楊氏模(mó)量。

#：按(an)照反應(ying)速率換(huàn)算過來(lai)的。

2.1.2質(zhì)量現狀(zhuang)

爲(wèi)了分析(xi)預焙陽(yang)極的産(chǎn)品質量(liàng)現狀，我(wǒ)們對一(yi)些樣📧品(pǐn)✊的檢驗(yan)結果進(jìn)行了統(tong)計，樣本(ben)來自三(sān)部分，各(gè)占三分(fèn)之一，一(yī)⚽部分爲(wèi)2008年5月到2009年2月(yue)份 的日常(chang)委托檢(jian)驗樣品(pin)，一部分(fen)爲中心(xīn)2008年下(xia)半年的(de)抽查樣(yàng)品，一部(bu)分爲出(chu)口驗貨(huo)的樣品(pǐn)，統計的(de)結果如(ru)表3所(suǒ)示，從表(biao)3及測(ce)定的結(jié)果可以(yǐ)得出：

從指(zhǐ)标上看(kàn)，國内預(yù)焙陽極(ji)有一半(bàn)左右可(kě)以屬于(yú)質🔞量較(jiào)好的産(chǎn)品，從平(píng)均值來(lai)看，除了(le)微量元(yuan)素中的(de)Ni和Ca含量、耐(nài)壓強度(du)和空氣(qì)反應性(xing)外，其它(ta)指标都(dou) 在(zài)R&D認爲(wei)的範圍(wéi)内，Ni和(hé)Ca含量(liang)偏高主(zhu)要國内(nèi)原料問(wèn)題，耐壓(yā)強度偏(piān)低與采(cǎi)😘用🌈的檢(jiǎn)測💛方法(fa)有一定(ding)關系，空(kōng)氣反應(yīng)性國内(nei)産品質(zhi)量🏃🏻‍♂️普遍(bian)偏好；

出口(kou)産品的(de)指标相(xiang)對穩定(dìng)，平均來(lái)看，比日(rì)常委托(tuo)和抽🥰查(chá)的樣💋品(pin)結果好(hǎo)；

日(rì)常委托(tuo)樣品的(de)結果不(bu)穩定，差(cha)别比較(jiao)大，不同(tong)企業間(jian)不🌈但微(wēi)量元素(sù)有較大(da)不同，其(qí)他指标(biao)如電阻(zu)率、耐💋壓(ya)強度也(yě)相差💃較(jiào)大。

從表3也可以(yǐ)看出，S的含量(liang)較适中(zhōng)，但個别(bié)微量元(yuan)素的含(han)量較高(gāo)，這些元(yuan)素不但(dàn)影響預(yu)焙陽極(ji)的各項(xiang)反應性(xing)能，還對(duì)産品質(zhi)量有着(zhe)較大的(de)影響，值(zhi)得關注(zhù)。 一(yī)般當預(yù)焙陽極(ji)中Si、Fe的含量(liàng)達到400ppm、600ppm時，其(qí)對鋁錠(dìng)中Si、Fe雜質含(han)量的貢(gong)獻就超(chāo)過了氧(yǎng)化鋁；Ca會改變(bian)電解質(zhì)的成分(fèn)，已成 爲電(dian)解質中(zhōng)CaF2累積的(de)主要因(yīn)素；我國(guo)鋁錠中(zhong)的V主(zhu)要來自(zì)預焙陽(yáng)極，現階(jie)段普遍(bian)偏高，已(yi)影響了(le)電工用(yòng)鋁🈲，應重(zhong)點注意(yì)。

同(tóng)時根據(ju)中心連(lian)續4年(nián)8次抽(chōu)查的結(jié)果，分析(xī)了幾個(ge)企業的(de)預焙陽(yáng)極産品(pin)質量，有(you)些企業(yè)産品質(zhì)量波動(dong)也較爲(wei)明顯，不(bu)論是微(wēi)量☔元素(su)的含📱量(liang)還📐是反(fan)應性指(zhǐ)标等。

對3個企業(yè)生産的(de)同一批(pi)炭塊（批(pi)量1000噸(dun)左右）進(jin)行取樣(yang)，取11個(ge)樣後進(jin)行電阻(zǔ)率和耐(nai)壓強度(dù)的測定(dìng)，一批樣(yang)品🈲測定(ding)結果差(cha)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻别zui大的(de)企業，其(qí)電阻率(lü)在54.7～62.8μΩ·m之間(jian)，耐壓強(qiang)度在35.4～43.2 MPa之間(jiān)。

爲(wèi)了分析(xī)同一預(yu)焙陽極(jí)性能的(de)均勻性(xing)，對4個(ge)企業的(de)9塊炭(tàn)塊進行(háng)取樣，在(zai)同一炭(tàn)塊不同(tong)的取樣(yang)方向和(he)不🔆同的(de)取樣位(wei)置取11個樣品(pin)，進行電(dian)阻率和(he)耐壓強(qiang)度測定(dìng)，測定結(jié)果差别(bié)zui大的一(yi)💞塊，其電(diàn)阻率在(zai)56.4～61.5μΩ·m之間，耐(nài)壓強度(du)在29.3～41.2 MPa之間。

基于(yu)預焙陽(yang)極均質(zhì)性相對(dui)較差的(de)特性，采(cǎi)用單個(ge)樣對批(pī)⛱️進行判(pan)定，風險(xiǎn)較大，驗(yan)收時能(neng)采用統(tong)計方法(fǎ)來驗收(shou)批，也即(jí)對一批(pi)（批量可(ke)以大些(xie)）産品設(shè)定合格(gé)質量水(shuǐ)平💞，允許(xu)多個測(cè)定結果(guǒ)中🤞有少(shǎo)量的偏(pian)離，YS/T62.3-2005（ISO8007.2∶1999）給出(chū)了使用(yòng)示例。

表3、預焙陽(yáng)極産品(pin)質量統(tong)計情況(kuang)

    以(yǐ)表3室(shì)溫電阻(zǔ)率的數(shu)據爲橫(héng)坐标，試(shì)樣的個(gè)數所占(zhàn)比例爲(wèi)縱坐标(biāo)，做出其(qí)分布如(rú)圖1所(suǒ)示。

圖1、電(dian)阻率分(fèn)布曲線(xiàn)

2.2 底部(bù)炭塊

    作爲(wèi)電解槽(cao)築爐的(de)主要材(cai)料，底部(bu)炭塊的(de)質量與(yǔ)電解工(gōng)藝技術(shù)指标、電(diàn)解槽的(de)正常運(yùn)行和槽(cáo)壽命有(you)着極大(da)的關系(xì)，這些年(nián)進展較(jiào)快，尤其(qí)是大型(xing)電解槽(cáo)的發展(zhǎn)，需㊙️要有(you)能夠滿(mǎn)足電解(jiě)槽熱場(chang)平衡的(de)陰極材(cai)料做支(zhi)持。

2.2.1質(zhì)量标準(zhun)情況

1978年，冶金(jin)工業部(bu)發布實(shí)施了YB125-78《鋁電解(jiě)用炭塊(kuài)》标準，1988年，國家(jia)标準局(ju)發布實(shi)施了GB8743-88《鋁電解(jie)用普通(tong)陰極 炭塊(kuài)》、GB8744-88《鋁電(diàn)解用半(ban)石墨陰(yīn)極炭塊(kuài)》（應該稱(cheng)爲“鋁電(dian)解用部(bù)❓分石墨(mo)化陰極(jí)炭塊”）2個标準(zhǔn)，1994年标(biao)準清理(lǐ)整頓時(shi)變更爲(wei)有色金(jīn)屬行 業标(biāo)準YS/T286-1994《鋁(lǚ)電解用(yòng)普通陰(yīn)極炭塊(kuai)》和YS/T287-1994《鋁(lü)電解用(yong)半石墨(mò)陰極炭(tàn)塊》，1999年(nián)修訂YS/T287時将名(ming)稱 改爲《鋁(lǚ)電解用(yong)半石墨(mò)質陰極(jí)炭塊》，2005年再次(ci)對YS/T287進(jin)行修訂(dìng)後發布(bu)；同時根(gēn)據陰極(ji)炭塊産(chǎn)品變化(hua)的情況(kuàng)，又于2007年發布(bu)了一個(gè)新标準(zhun) YS/T623-2007《鋁電(dian)解用高(gao)石墨質(zhì)陰極炭(tàn)塊》，并于(yú)2008年審(shěn)定了《鋁(lü)電解用(yong)石墨化(huà)陰極底(dǐ)部炭塊(kuai)》标準，已(yǐ)報批📞待(dai)發布。由(you)于普通(tong)陰極炭(tan)塊現在(zai) 基(jī)本不用(yòng)，因此YS/T287-2005、YS/T623-2007和《鋁(lü)電解用(yòng)石墨化(huà)陰極炭(tàn)塊》3個(ge)标準包(bāo)括了現(xiàn)行我國(guó)所采用(yòng)的鋁電(diàn)解用陰(yin)極炭塊(kuài)的各種(zhǒng) 牌(pái)号，其規(gui)定的理(lǐ)化性能(neng)指标分(fèn)别見表(biǎo)4、表5、表6。

上沒(mei)有找到(dao)一個統(tong)一的陰(yīn)極炭塊(kuai)标準，也(ye)沒有找(zhao)✍️到相關(guan)的國家(jiā)标準，幾(ji)個主要(yào)生産企(qǐ)業：德國(guo)的SGL、法(fǎ)國的SAVOIE、挪威的(de)ELKEM、 ERAFT、日(ri)本電極(ji)公司等(děng)都有企(qi)業标準(zhǔn)，這些企(qǐ)業基本(ben)也是按(an)不同的(de)石墨含(han)量将陰(yin)極炭塊(kuai)劃分爲(wei)不同的(de)牌号，然(ran)後把石(shí)墨化陰(yin)極炭塊(kuai)單列，可(kě)能主要(yào)考慮到(dao)石墨 化陰(yīn)極炭塊(kuai)的特殊(shū)性，如明(ming)顯的各(ge)向異性(xing)、指标的(de)顯著😄差(chà)别、部分(fèn)檢測評(ping)價方法(fǎ)的不同(tóng)等。現在(zài)30%左右(you)石墨含(han)量的底(di)部炭塊(kuai)相對用(yòng)的較多(duō)，爲了比(bi)較方便(biàn)🈲，表7 隻(zhi)列出了(le)該牌号(hào)一些生(shēng)産企業(yè)指标和(he)出口合(he)同的要(yào)求。

表4、YS/T287-2005《鋁電解(jiě)用半石(shí)墨質陰(yin)極炭塊(kuài)》底部炭(tan)塊理化(hua)性能要(yào)求

注1：灰分、真(zhēn)密度、表(biao)觀密度(du)、耐壓強(qiáng)度、電阻(zu)率、開氣(qi)孔率爲(wei)常規分(fèn)析指标(biāo)。

注(zhù)2：電解(jie)膨脹率(lü)、熱膨脹(zhang)率、楊氏(shi)模量、抗(kang)折強度(du)爲底部(bu)炭塊💜的(de)🔴參⭐考指(zhi)标，不做(zuo)常規分(fen)析。需要(yào)時供方(fang)

可(kě)以提供(gong)，但需在(zai)合同中(zhōng)注明根(gen)據用戶(hù)需要提(ti)供。

表5、YS/T623-2007《鋁電解(jie)用高石(shi)墨質陰(yīn)極炭塊(kuài)》底部炭(tàn)塊理化(huà)性能要(yào)求

注1：真密度(du)、表觀密(mì)度、耐壓(ya)強度、電(diàn)阻率、灰(huī)分爲常(chang)規分析(xī)🌈指标。

注2：抗折強(qiáng)度、楊氏(shì)模量、熱(rè)膨脹系(xì)數、鈉膨(péng)脹率爲(wèi)參考‼️指(zhi)标，不做(zuo)常規分(fèn)析。需方(fāng)需要時(shí)供方可(ke)以提

供，但(dàn)需在合(he)同中注(zhu)明。

表6、審(shen)定的《鋁(lǚ)電解用(yòng)石墨化(huà)陰極底(dǐ)部炭塊(kuài)》理化性(xìng)能🏃🏻‍♂️要求(qiu)

注(zhù)1：真密(mì)度、表觀(guan)密度、耐(nài)壓強度(du)、電阻率(lü)、灰分爲(wèi)常規分(fèn)析🐉指标(biāo)。

注(zhù)2：抗折(shé)強度、楊(yáng)氏模量(liàng)、熱膨脹(zhang)系數、鈉(na)膨脹率(lü)爲參考(kǎo)指🐉标，不(bú)做常🌍規(guī)分析。需(xū)方需要(yào)時供方(fang)可以提(ti)

供(gòng)，但需在(zài)合同中(zhong)注明。

注3：以上指(zhi)标均按(àn)成型時(shí)平行于(yu)所受壓(yā)力方向(xiàng)進行取(qu)樣和分(fen)析。

表7、30%左右石(shi)墨含量(liang)鋁電解(jiě)底部炭(tàn)塊的理(li)化性能(néng)要求

從(cong)表4、表(biao)5、表6可以看(kàn)出，3個(ge)标準所(suǒ)設立的(de)指标相(xiàng)近，隻要(yào)求了真(zhen)密度、表(biao)觀密度(dù)、耐壓強(qiang)度、電阻(zǔ)率、灰分(fen)等幾項(xiang)常規指(zhi)标，但從(cóng)實際看(kan)，幾乎所(suo)有 的合同(tong)都将參(cān)考指标(biao)作爲了(le)要求。另(ling)外YS/T287和(he)YS/T623的範(fàn)圍要明(míng)确，是否(fou)小于30%石墨含(han)量的就(jiu)采用YS/T287？大于後(hou)一律采(cai)用YS /T623？将(jiāng)YS/T287并入(ru)YS/T623标準(zhun)，在GS-3前(qián)加一個(gè)牌号，将(jiāng)BSL-1的要(yào)求放進(jìn)來。3個(gè)标準都(dou)沒有提(ti)及熱導(dao)率，這其(qi)實是設(shè)計 中非常(cháng)需要的(de)一個參(cān)數，同時(shi)對石墨(mò)化陰極(ji)炭塊的(de)檢測，要(yào)考慮鋁(lü)用炭素(sù)檢測方(fāng)法的适(shi)應性：如(ru)電阻率(lü)、熱導率(lǜ)、熱膨脹(zhàng)系數、抗(kàng)折強度(dù)等的測(cè)定。

從國内(nèi)外要求(qiu)的對照(zhao)來看，指(zhǐ)标設立(lì)基本一(yi)緻，要求(qiú)略有差(chà)異，國内(nèi)GS-3對開(kai)氣孔率(lǜ)、楊氏摸(mo)量沒有(you)要求，對(dui)電阻率(lǜ)、抗折強(qiang)🧡度、鈉膨(péng)脹等指(zhi)标要求(qiú)稍低些(xiē)。

鋁用炭(tan)素材料(liào)水分檢(jian)測儀、真(zhen)密度檢(jian)測儀、表(biǎo)觀密🐆度(dù)測試儀(yí)♈——廈門易(yì)仕特儀(yi)器有限(xiàn)公司專(zhuan)業制造(zào)

2.2.2質量(liàng)現狀

對2008年1月(yuè)至2009年(nian)2月委(wěi)托我中(zhong)心檢驗(yàn)的底部(bu)炭塊檢(jiǎn)測結果(guo)進行了(le)😍分析，19個石墨(mò)化陰極(jí)炭塊都(dou)能滿足(zu)《鋁電解(jiě)用石墨(mo)化陰極(ji)炭塊》規(guī)💚定的要(yào) 求(qiu)，23個50%石墨質(zhi)、全石墨(mo)陰極炭(tàn)塊有3個（1個(ge)是電阻(zǔ)率高、2個是耐(nai)壓強度(du)不夠）達(dá)不到YS/T623-2007《鋁電解(jie)用高石(shí)墨質陰(yin)極炭塊(kuai)》中 GS-5、GS-10規定的(de)要求，45個石墨(mò)含量爲(wèi)30%的底(di)部炭塊(kuai)，有7個(gè)達不到(dao)GS-3的要(yao)求，其檢(jiǎn)測結果(guo)統計見(jian)表8，部(bù)分試樣(yang)與BSL-1混(hùn)淆，需 要明(ming)确。

表8、30%石墨含(hán)量底部(bù)炭塊送(song)樣檢測(cè)結果統(tǒng)計表

從表(biao)8可以(yi)看出，主(zhu)要不合(he)格項爲(wèi)電阻率(lǜ)，zui大zui小值(zhi)相差較(jiao)大。

同樣對(duì)一個企(qǐ)業生産(chǎn)的不同(tong)批樣品(pǐn)進行取(qǔ)樣檢測(cè)，以及💜同(tóng)一炭塊(kuai)不同的(de)取樣位(wèi)置（取樣(yàng)方向一(yī)緻）取樣(yang)檢測，結(jie)果表明(míng)，有些企(qi)業不同(tóng)批的差(chà)距明顯(xiǎn)，在同一(yi)炭塊不(bú)🐉同位置(zhi)取樣，其(qí)耐壓強(qiang)度相差(chà)zui大的爲(wèi)19MPa，zui大檢(jiǎn)測值與(yǔ)zui小檢測(cè)值幾乎(hu)差一倍(bei)。

基(jī)于陰極(jí)炭塊産(chǎn)品的特(tè)點和質(zhì)量的現(xian)狀，考慮(lü)其對築(zhu)爐㊙️的重(zhong)要性，建(jian)議對電(diàn)阻率、耐(nài)壓強度(dù)指标，實(shi)🤩行塊驗(yàn)收，YS/T62.1-2005（ISO8007.1∶1999）給出(chu)了取樣(yang)和實施(shi)的方法(fǎ)。

2.3 陰極(ji)糊                                                          

    陰極糊(hú)作爲築(zhu)爐的主(zhu)要輔料(liào)，其質量(liàng)對電解(jiě)槽的壽(shòu)🌂命有着(zhe)很💯大的(de)影響，一(yī)直以來(lai)對其質(zhì)量就非(fēi)常關注(zhù)。

2.3.1質量(liàng)标準情(qing)況

在1978年(nián)，冶金工(gong)業部發(fa)布了粗(cu)縫糊、細(xi)縫糊兩(liǎng)個标準(zhun)，到1993年(nián)，中國有(yǒu)色金屬(shu)工業總(zǒng)公司發(fā)布了YS/T65-1993《鋁電解(jie)用陰極(jí)糊》标 準，直(zhi)到2007年(nián)修訂後(hòu)，才發布(bù)了新的(de)版本，增(zeng)加了焙(bèi)燒過程(chéng)中的膨(péng)脹和收(shōu)縮測定(ding)，YS/T65-2007《鋁電(dian)解用陰(yīn)極糊》的(de)理化性(xing)能要求(qiú)見表9。從表 9可以看(kan)出，國内(nei)陰極糊(hu)産品牌(pai)号細分(fen)較多，除(chú)碳膠🏃🏻‍♂️泥(ní)外，其他(tā)10個牌(pái)号設立(li)的指标(biao)與炭塊(kuai)的常規(gui)5項一(yi)樣，隻是(shì)規定的(de)值各有(yǒu)不同，對(duì)鋼棒糊(hu)、周圍糊(hú)、碳間糊(hu) 還(hái)增加了(le)膨脹收(shou)縮率的(de)要求。

國外(wài)沒有見(jian)到一個(ge)統一的(de)陰極糊(hu)産品質(zhì)量标準(zhun)，SGL、ELKEM等(děng)一些企(qi)業雖提(tí)出過一(yi)些要求(qiú)，但沒有(you)見正式(shì)的标準(zhǔn)，而且涉(shè)及的指(zhi)标較少(shao)，注重現(xiàn)場使用(yòng)性能，關(guan)注可搗(dao)實性、焙(bei)燒過程(chéng)中🌐的失(shī)重和膨(péng)脹收縮(suō)率，對🌐其(qí)它指标(biāo)基本不(bú)要求。

從使(shǐ)用的情(qíng)況看，YS/T65-2007《鋁電解(jie)用陰極(ji)糊》标準(zhǔn)受到的(de)指責zui多(duo)，其一牌(pái)号偏多(duo)♻️，使用🔴不(bú)方便，具(ju)體按哪(na)一個牌(pái)号不易(yì)确定，其(qi)二🌈很多(duō)用 戶反饋(kui)回來的(de)意見是(shì)：不少陰(yin)極糊産(chǎn)品符合(hé)标準且(qiě)指标♌很(hěn)好，實際(jì)中并不(bu)好用。既(ji)然國内(nei)的情況(kuang)是：有一(yī)個統一(yi)的标準(zhun)更好操(cao)作，就應(ying)該認真(zhen)去研究(jiu)，設定一(yi)個科學(xué) 的(de)指标要(yao)求，引導(dao)行業的(de)健康發(fā)展。

表9、YS/T65-2007《鋁電解(jie)用陰極(jí)糊》的理(lǐ)化性能(neng)要求

2.3.2質(zhi)量現狀(zhuàng)

選(xuǎn)取了2008年3月(yuè)至2009年(nián)3月間(jian)委托的(de)鋼棒糊(hú)、冷搗糊(hú)樣品進(jin)行分析(xī)，大部分(fèn)能滿足(zu)YS/T63-2007的要(yào)求，不合(hé)格的指(zhǐ)标主要(yao)是耐壓(yā)強 度、灰分(fèn)、揮發分(fèn)，而電阻(zǔ)率這項(xiàng)指标，很(hen)多樣品(pǐn)的檢測(cè)結果都(dōu)低于50μΩ·m，遠好(hao)于标準(zhǔn)規定的(de)要求。幾(jǐ)個委托(tuō)檢驗的(de)樣品結(jie)果💋見表(biǎo)10。

表10、委(wěi)托檢驗(yàn)的陰極(jí)糊樣品(pin)結果