隨著電解鋁生產工藝改進及節能技術應用，電解槽規格也向著大型化發展，大規格鋁電解用陰極炭塊市場需求量也同時遞增。生產大規格鋁電解用陰極炭塊所用原料以寧夏優質電鍛無煙煤、人造石墨、改質瀝青為配伍，以提高炭塊的導電率、耐壓強度和抗鈉浸蝕能力。通過調整人造石墨在其干料配方中所占比例，用以滿足用戶對不同牌號鋁電解用陰極炭塊理化性能的需要。炭素制品生產中，配方在決定產品理化指標、內在質量、過程產品和成品率中占有極其重要的影響因素。為此，確定鋁用陰極炭塊工作配方中固體原料的最大粒級和粒度組成是大規格高石墨質鋁用陰極炭塊研制、生產的首要關鍵問題。工藝技術配方的選擇要綜合考慮產品的技術使用性能、生產設備、產品合格率等多方面因素。
粒度組成中用不同尺寸骨料和粉料的配合比例，生產不同規格的石墨質陰極需要采用不同的粒度組成，一般使用4種顆粒，即大顆粒、中顆粒、小顆粒和細粉(磨粉機產出)，以便得到合適的體積密度和物理化學性能。大顆粒在物料中起骨架作用，適當地提高大顆粒的尺寸和使用比例有利于改善制品的抗熱震性和降低線膨脹系數，減少制品在焙燒和石墨化過程中產生的裂紋，但同時會增加制品的孔隙率及降低制品的體積密度和機械強度。中小顆粒和細粉的作用是填充大顆粒之間的空隙，適當的增加細粉的使用比例，有利于提高制品的體積密度和機械強度，而且成品加工后表面比較光滑，但是細粉使用比例過多容易導致制品在焙燒及石墨化過程中的裂紋概率增加。粒度組成的—般規律是大規格陰極應用尺寸較大的骨料顆粒，并適當減少細料的比例;生產不同規格的石墨質陰極時骨料和粉料顆粒尺寸是有區別的。這些粒度組成的規律和理論來基本上來自于石墨電極生產工藝。
炭素原料經煅燒、破碎、篩分、磨粉后按規定配方配料， 配方的制定既需要有—定的理論指導，更要依賴長期的實踐經驗。研究配料的粒度組成必須對各種炭素原料顆粒的振實密度、顆粒壓碎強度系數及顆?；孛浵禂颠M行測定，在此基礎上考慮原料配比和粒度組成。學者們對炭素制品生產的配料粒度組成進行過大量的研究，提出—些粒度組成的推導公式，如考慮最佳物理機械性能的“最大密度法”及考慮最佳成品率的“適當密度法”等，這些推導公式對指導生產有重大的指導意義和參考價值。
以最佳物理機械性能的“最大密度法”是美國學者莫羅佐斯基曾提出的一個炭素制品的結構模型，即炭素制品為焦炭顆粒和黏結劑炭
聲明：
“透過現象，探索鋁用陰極配方的規律性” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：萬基控股集團石墨公司
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2025年07月09日 ~ 11日 
