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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(huì)使電解質(zhì)中富集大量的鉀鹽和鋰鹽,尤其是鉀鹽,其對(duì)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(duì)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(duì)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(cè)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(shí)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(duì)堿金屬滲透行為具有抑制作用,單獨(dú)添加KF對(duì)堿金
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