专利名称：人造石墨质阴极炭块及其制法的制作方法
技术领域：
本发明是一种铝电解槽用阴极炭块及其制法。
目前，铝电解槽用的阴极炭块，根据国家标准局所颁发的国标GB8743～8744-88和铝工业实际情况来看，主要有铝电解用普通阴极炭块和铝电解用半石墨阴极炭块两种。它们均由煅烧后的无烟煤为骨料和中温沥青混捏加工制成。目前，通过煅烧和焙烧工艺，只能使上述两种炭块的电阻率降低到60Ωmm2/m和45Ωmm2/m，且耗电量较大，不能满足国家对铝工业节能的要求。因此，人们又设法作了种种改进，如发明专利号89100108《天然石墨阴极炭块及其制法》，系采用天然石墨为骨料，经加工制成的，天然石墨分磷片石墨和无定型石墨两种。磷片石墨由于耐压强度差，不合选料要求，实际所选用的天然石墨属于无定型石墨，但因其灰分低于8%的原料较少，故质量不稳定，在生产过程中理化指标很难控制到预期电阻率为25Ωmm2/m灰分为7.81%的理化指标要求，且造粒成型和焙烧工序前后重复，使生产周期延长，影响经济效益。
本发明提供了一种铝电解槽用阴极炭块的新配方，简化和改进了常规工艺和制造方法，力求降低炭块的电阻率和灰分，节约铝电解的电耗，延长铝电解槽的使用寿命，提高铝的质量，从而提高综合经济效益。
本发明人造石墨质阴极炭块是这样实现的该炭块的主要成分是碳，还含有较少量的灰分，其特征在于其骨料是以人造石墨为主体经加工制成的。人造石墨取材于石墨使用过程中的废品与碳素厂石墨化过程中的废品、电阻料以及机加工所产生的石墨屑，这可使能源得以充分利用。
实现以人造石墨为主体骨料用来制作阴极炭块的技术方案，相应地简化和改进了生产阴极炭块的常规工艺方法和工序，保留了中碎、筛选、磨粉、配料、混捏、凉料、成型、焙烧和机加工等工序。省去了煅烧工序，或为了使阴极炭块有较低的电阻率而采用的石墨化工序，使之节约电能，缩短生产周期。
本发明工序的特征如下1、将含碳量(重量百分数)大于98%的人造石墨分别按如下粒度和含量粉碎。
粒度 含量2～4MM 30～32%1～2MM 10～12%0.5～1MM 5～6%0～0.5MM 5～8%100～200目 40～45%2、按重量的百分数取20～23%的中温沥青(用环球法测量，其软化点为65°～75℃)和77～80%经粉碎后的人造石墨为主体骨料，其中，可按骨料的0～30%增添煅后无烟煤、冶金焦、天然石墨或焙烧碎。置于130°～145℃的混捏锅中混捏，时间为20～25分钟。
3、将混捏后的糊料凉到130℃，再将130℃的糊料装入振动机中成型或可用1500吨以上的压力机压制成生阴极炭块。
4、将生阴极炭块置于敞开式或带盖式、环式焙烧炉，经1150℃～1350℃焙烧。
最后，通过机加工使之成为具有一定规格的新产品。
本发明按上述所提供的人造石墨质阴极炭块及其制造方法的技术要求，已经过大试、小试付诸实施，兹将它和其它同类产品的理化指标对比情况列表如下各种阴极炭块的理化指标对比情况表
从实施例可以看出，采用本发明以人造石墨为制作阴极炭块的主体骨料，并简化改进了常规制造方法的一种新技术方案，其主要优点在于1、产品的各项理化指标如电阻率、灰分(详见前表)优于目前国内市场的同类产品，主要理化指标远超过国家标准局颁发的GB8743～8744-88国标，同时又比1989年12月1日中国有色金属总公司主持召开的“铝冶炼科技成果鉴定会”上所发布的贵州铝厂研制的半石墨质高导率铝用炭块电阻率不大于33Ω.mm2/m的先进指标，还降低了8Ω.mm2/m。
2、以人造石墨作为制取骨料的原料，可以省去煅烧工序，简化制作过程，节省能源，无需再进行石墨化处理，从而节约大量电能。
3、人造石墨取材于生产和使用过程中的废品以及石墨化过程中的电阻料。来源广泛，以废品代替煅后无烟煤能源材料，大大提高了废品的使用价值，在当前具有十分重大的现实意义。
4、由于人造石墨质阴极炭块要比广泛使用的铝电解用普通阴极炭块和铝电解用半石墨阴极炭块具有强度大、孔度小、电阻率和灰分低等优点，故能有效地延长铝电解槽的使用寿命，降低阴极炭块的电压降，提高综合经济效益。
权利要求
1.人造石墨质阴极炭块是一种主要成分为碳的铝电解槽用阴极炭块。其特征在于它的主体骨料是取材于石墨使用过程中的废品与碳素厂石墨化生产过程中的废品、电阻料以及机加工所产生的石墨屑。
2.权利要求一所述的人造石墨质阴极炭块，其特征是以70～100%石墨使用过程中的废品与碳素厂石墨化生产过程中的废品为主体骨料，添加定量的煅后无烟煤、焦炭或天然石墨、焙烧碎，经过粉碎，取中温沥青混捏加工制成的。
3.权利要求一所述的人造石墨质阴极炭块适应于主体骨料的取材、简化并改进了常规的制造方法，其特征是1、保留了中碎、筛选、磨粉、配料、混捏、凉料、成型、焙烧和加工工序，只需要一次焙烧，省去了煅烧工序。2、主体骨料人造石墨粉碎为如下不同的粒度和含量粒度 含量2～4MM 30～32%1～2MM 10～12%0.5～1MM 5～6%0～0.5MM 5～8%100～200目 40～45%
全文摘要
人造石墨质阴极炭块及其制法其特征是在于主体骨料取材于石墨使用过程中的废品与碳素厂石墨化生产过程中的废品、电阻料以及机加工所产生的石墨屑。因而，简化并改进了常规工艺制法，无需进行煅烧和石墨化处理，缩短了生产周期。本发明的实施可以使铝电解用阴极炭块达到降低电阴率、灰分、破损系数，节约电能，提高综合经济效益。
文档编号C25C3/08GK1048417SQ90106860
公开日1991年1月9日 申请日期1990年8月23日 优先权日1990年8月23日
发明者段学良 申请人:段学良