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球磨粉对铝用炭阳极性能的影响研究

作　者: 邓松云
导　师: 肖劲；罗英涛
学　校: 中南大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: 炭阳极制备工艺配方超细粉 Blaine值
分类号: TF821
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 61次
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内容摘要

炭阳极的质量直接影响铝电解生产的各项经济技术指标,而炭阳极的配方组成对阳极质量起着决定性的作用。本文以阳极配方中粉料纯度和粒度与阳极质量的关联度为研究内容,在对实验室阳极制备工艺进行优化的基础上,研究了粉料中超细粉的特性以及它对阳极性能的影响趋势,并以此为基础,针对国内某铝厂(Z厂)炭阳极生产配料工艺的粉料配入现状,系统地研究了配方中粉料纯度、比重以及超细粉含量变化等因素对阳极性能的影响,获得了如下研究成果。(1)针对小型设备的特点,确立并完善了一套稳定的实验室用炭阳极制备工艺,并对混捏方式与温度、模具保温方式与温度、糊料凉料温度以及成型压力等工艺条件进行了优化。(2)引入粉体Blaine值的概念来表征铝用炭阳极配料工艺中球磨粉的粒度和比表面积等特征,研究发现,Blaine值对球磨粉中超细粉的含量有很高的敏感度。(3)研究了配方中超细粉含量和粉料Blaine值对阳极各性能的影响作用及趋势,结果表明,当粉料中超细粉比重增加到50%以上时,阳极的抗压强度、电导率、热导率、空气/CO2反应性等性能都会受到负面影响,但阳极的空气渗透性会得到改善。(4)针对Z厂的球磨粉配料工艺研究表明,在其它配方条件和制备工艺不变的情况下,该厂可以通过改变粉料的纯度至60-70%的范围,就可以实现阳极抗压强度、导电性、热导率、热膨胀率、空气/CO2反应性等性能的提高；此外,还可以通过减少其球磨粉中超细粉的含量来改善其阳极的导电性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
第一章文献综述  10-29
  1.1 铝业概况  10-13
    1.1.1 铝电解工业的发展概况  10-11
    1.1.2 中国铝工业的发展概况  11-13
  1.2 电解铝用炭素阳极的概述  13-16
    1.2.1 铝用阳极的发展  13-14
    1.2.2 电解铝用炭阳极的生产现状  14-16
  1.3 炭素阳极的生产工艺  16-18
  1.4 铝电解对阳极性能的要求  18-20
  1.5 阳极性能的影响因素  20-25
    1.5.1 原料对阳极性能的影响  20-21
    1.5.2 工艺参数对阳极性能的影响  21-22
    1.5.3 阳极配方对阳极性能的影响  22-25
  1.6 改善提高炭素阳极性能的途径  25-26
  1.7 本论文研究的意义与主要内容  26-29
    1.7.1 研究意义和目的  26-27
    1.7.2 研究思路  27-29
第二章实验方法及检测手段  29-39
  2.1 引言  29
  2.2 主要原料和主要实验设备  29-31
    2.2.1 主要原料  29
    2.2.2 主要实验设备  29-30
    2.2.3 试验阳极的制备工艺  30-31
  2.3 主要分析检测方法  31-39
    2.3.1 原料特性的分析方法  31-33
    2.3.2 炭阳极的物理性能检测  33-35
    2.3.3 炭阳极的化学性能检测  35-39
第三章实验室炭阳极制备工艺的优化研究  39-53
  3.1 引言  39
  3.2 混捏方式的影响研究  39-44
    3.2.1 实验设计  39-40
    3.2.2 混捏方式对阳极物理性能的影响  40-43
    3.2.3 混捏方式影响阳极性能的机理分析  43-44
  3.3 沥青含量对阳极各性能的影响趋势  44-45
    3.3.1 实验设计  44
    3.3.2 阳极性能检测结果与讨论  44-45
  3.4 模具加热保温的重要性  45-48
  3.5 糊料凉料温度对阳极裂纹的抑制  48-50
    3.5.1 实验设计  48-49
    3.5.2 阳极性能检测结果与讨论  49-50
  3.6 成型压力对阳极性能的影响  50-51
    3.6.1 实验过程  50
    3.6.2 阳极性能检测结果和讨论  50-51
  3.7 本章小结  51-53
第四章超细粉对阳极性能的影响研究  53-60
  4.1 引言  53
  4.2 超细粉特性的表征研究  53-56
    4.2.1 实验设计  53
    4.2.2 粉料性质检测结果与讨论  53-56
  4.3 配方增大超细粉比例对阳极性能的影响  56-59
    4.3.1 实验设计  56-57
    4.3.2 阳极性能检测结果及分析  57-59
  4.4 本章小结  59-60
第五章调整配方粉料提高阳极性能的研究  60-76
  5.1 引言  60
  5.2 调整粉料纯度对阳极性能的影响  60-68
    5.2.1 实验设计  60-61
    5.2.2 阳极性能检测结果与讨论  61-68
  5.3 调整粉料总含量对阳极性能的影响  68-72
    5.3.1 实验设计  68
    5.3.2 阳极性能检测结果与讨论  68-72
  5.4 调整粉料中超细粉对阳极性能的影响  72-75
    5.4.1 实验设计  72
    5.4.2 阳极性能检测结果与讨论  72-75
  5.5 本章小结  75-76
第六章结论与展望  76-78
  6.1 结论  76-77
  6.2 展望  77-78
参考文献  78-82
致谢  82-83
攻读硕士学位期间主要研究成果  83

球磨粉对铝用炭阳极性能的影响研究

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