鋁電解陰極用炭素的物理磨損及LiF與KF對陰極滲透的影響.pdf

1、鋁電解生產(chǎn)過程中，鋁液的沖刷和堿金屬的滲透作用是導(dǎo)致電解槽底部陰極炭塊破損的主要原因。尤其是電解質(zhì)的滲透作用，是影響電解槽壽命的核心問題之一。又因?yàn)閲a(chǎn)氧化鋁中富含有大量的氧化鉀和氧化鋰，在鋁電解生產(chǎn)過程中，以此類型的氧化鋁作為原料會使電解質(zhì)中富集大量的鉀鹽和鋰鹽，尤其是鉀鹽，其對電解槽具有很大的破壞作用。因此，本課題基于國外某公司提供的六種不同材質(zhì)的陰極炭塊，探索了其在常溫下的抗物理磨損性能以及1000℃下在Na3AlF6-Al2O3

2、-AlF3-KF-LiF體系下抗鈉及電解質(zhì)滲透的性能。這將對我國工業(yè)鋁電解槽陰極材料的選擇以及提高電解槽壽命具有重要的指導(dǎo)作用。
　　本研究課題針對國外某公司提供的A、B、C、D、E、F六種陰極炭塊的電阻率、孔隙率、灰分和石墨化度等進(jìn)行了測量。得出A、B型為無煙煤基陰極炭塊，C型為半石墨質(zhì)炭塊，D、E型為半石墨化炭塊，F(xiàn)型為石墨質(zhì)炭塊。經(jīng)計(jì)算A、B、C、D、E、F六種炭塊石墨化度分別為91％、92％、93％、79％、82％、94％

3、。
　　基于常溫模擬實(shí)驗(yàn)分別研究了六種陰極炭塊在常溫下的抗磨損性能。得出陰極炭塊的磨損量與實(shí)驗(yàn)時間和漿液流速基本呈正相關(guān)，并且可以得出無煙煤基炭塊、半石墨質(zhì)炭塊、半石墨化炭塊和石墨炭塊的抗磨損性能是依次降低的。
　　基于Na3AlF6-Al2O3-AlF3-KF-LiF體系下的電解實(shí)驗(yàn)，研究了KF和LiF共同添加、KF與LiF單獨(dú)添加的情況下陰極的抗?jié)B透性能。得出單獨(dú)添加LiF對堿金屬滲透行為具有抑制作用，單獨(dú)添加KF對堿金