[发明专利]一种低收缩率阴极糊料

说明书

技术领域：

本发明属于铝电解用碳素制品技术领域，特别涉及一种低收缩率阴极糊料。

背景技术：

电解槽大型化已成为现代铝电解技术发展的方向，在全面推广和使用高石墨质、全石墨质和石墨化阴极炭块的基础上，对阴极糊料的性能和品质提出了更高的要求。而目前所生产的阴极糊料，几乎全是针对普通阴极炭块和人造石墨含量为10％左右的半石墨质阴极炭块进行制做的。这种阴极糊料运用于现在的铝电解槽中，由于其导电、导热和抗钠侵蚀能力较差，且粘结剂在焦化前后的膨胀、收缩率较高，因此，导致电解槽的早期破损率较高，严重影响槽寿命。且使槽电压增高，造成能耗及生产成本增加，另外，对电解厂房周边的环境也有一定影响。

现代铝电解技术不但要求阴极糊不仅有良好的导电、导热和高抗钠侵蚀能力，而且还要求粘结剂在焦化前后的膨胀/收缩率较低，从而能大大降低电解槽发生早期破损的几率。而这样的配套阴极糊料的生产和应用，目前还是一项空白。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：

提供一种低收缩率阴极糊料，改善阴极糊料的品质，以解决现有技术中阴极糊料导电、导热和抗钠侵蚀能力较差，粘结剂在焦化前后的膨胀、收缩率较高而导致电解槽的早期破损率较高、能耗高等技术问题。

本发明采取以下技术方案：

通过改变原料种类和配比以及粘结剂的种类，以提高阴极糊料的导电、导热性能，并降低糊料的膨胀、收缩率，从而达到改善铝用阴极糊料品质的目的。

低收缩率阴极糊料由干料和粘结剂组成，其中，粘结剂占阴极糊料总重量的16～20％，干料占80～84％；干料包括电煅煤、沥青焦和人造石墨，其中电煅煤占干料重量的59～65％，沥青焦占干料重量的5～11％，人造石墨占干料重量的27～33％；粘结剂包括改质沥青和杂酚油，其中，改质沥青占粘结剂总重量的79～83％，杂酚油占17～21％。

电煅煤的粒度要求小于4.5mm，其中，颗料状的粒度小于1mm的占27～33％，粒度4.5mm～1mm的占40～46％，粉料占24～30％。电煅煤中粉料粒度要求为-200目占50±3％。

沥青焦的粒度要求为-200目占50±3％。

人造石墨的粒度要求小于4.5mm，其中，颗料状的占人造石墨总重量的30-36％，粉料占64-70％。人造石墨中粉料粒度为-200目占50±3％。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、由于改变了原料种类和配比以及粘结剂的种类，使制得的阴极糊料的电阻率从70μΩ.m降到55μΩ.m以下，大大提高了阴极糊料的导电率；提高了阴极糊料的导热率，使其导热率从小于6W/(M.K)提高到7.6W/(M.K)，使能耗减少，生产成本降低。

2、显著降低了阴极糊料的膨胀、收缩率，从3.44％降到1.24％，使碳素阴极糊料产品的品质得到较大提高。能改善铝电解厂房周边环境、降低槽电压、能耗及生产成本，并且由于电解槽发生早期破损的几率降低，大大延长了铝电解槽寿命。

3、本配方体系在现有生产条件下不需做大的变动即可应用，不会使生产成本提高过多，对生产也不会造成影响。

具体实施方式：

本发明的实施例：

阴极糊料的干料和粘结剂配比为(重量比)18％∶82％。

阴极糊料的干料配方为(重量比)：

电煅煤62％，沥青焦8％，人造石墨30％。

其中，电煅煤的粒度要求小于4.5mm，其中，颗料状的粒度小于1mm的占29.9％，粒度4.5mm～1mm的占42.7％，粉料占27.4％。电煅煤中粉料粒度要求为-200目占50±3％。

沥青焦的粒度要求为-200目占50±3％。

人造石墨的粒度要求小于4.5mm，其中，颗料状的占人造石墨总重量的33.3％，粉料占66.7％。人造石墨中粉料粒度为-200目占50±3％。

粘结剂的配方为(重量比)：

改质沥青81％，杂酚油19％。

按以上配方把配好的原料自动投入混捏锅内干混30分钟。当原料温度达到100±5℃时，按比例先加入液体沥青，再加入杂酚油，湿混30分钟，当糊料温度达到120±5℃后排出糊料。把排出的糊料在凉料机内进行间歇式凉料，使用红外线测温仪对糊料温度进行测定，当糊料温度下降到100±5℃时，从凉料机内排出，通过皮带运输机进入刮板进一步降温后排出，生产制得具有较高导电、导热性能，及较低膨胀、收缩率的阴极糊料。