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浅析石墨电极的高功率和超高功率

发布时间:2021-02-22 14:33:30点击:

  浅析石墨电极的高功率和超高功率

  在电解槽中,电流从此处流入电解液中的一级叫做石墨阳极板,电解行业,将阳极一般做成板状,故叫做石墨阳极板,广泛应用在电渡、废水处理、工业防腐设备上或作特殊材料。

  在电解工业中,使用石墨阳极板作为阳极已有一百多年的历史,以金属做阳极却是近几十年的事,我国对金属阳极的研究和应用更晚,上世纪七十年代才对金属阳极的有关技术进行研究和试验,就电解行业的阳极而言,主要经历了高银(2%)低银(0.5%)即铅银合金、铅银锡锑合金、铅钙合金、铅银加成核剂合金等几个阶段。

  与其他材质相比石墨阳极板具有耐高温、导电导热性能良好,易机械加工,化学稳定性好,耐酸碱腐蚀,灰份低等优点;用于电解水溶液,制取氯,苛性纳,电解食盐溶液制取碱;例如应用石墨阳极板可作为电解食盐溶液制取烧碱的导电阳极。应用石墨阳极板可作为电镀行业的导电阳极,是用于各种电镀的理想材料;使电镀的产品具有光滑、细腻、耐磨、耐腐蚀、亮度高、不易变色等优点。

  二、石墨阴极炭块用途

  以优质无烟煤、焦炭、石墨等为原料制成的炭块。用作铝电解槽的阴极。它砌筑在电解槽底部亦称底部炭块。特性阴极炭块起导电和构成电解槽内衬双重作用。铝电解生产要求阴极炭块有耐高温。耐熔盐侵蚀和导电、导热性能良好及机械强度高、抗热震性好和抗钠侵蚀性强等特性,这有利于和铝电解生产节能和槽寿命的提高。

  阴极炭块的种类根据制品的质量要求、选用的原料和采用工艺条件,中国对阴极炭块基本划分为普通阴极炭块、半石墨质炭块和石墨质炭块3大类。普通阴极炭块以1250~1350℃煅烧的无烟煤为主要原料。半石墨质炭块根据生产工艺不同分为两种。

  一种是以优质高温电煅烧无烟煤或者,以较多的石墨碎块甚至全部用石墨碎块为骨料,成型后的生坯制品只经过焙烧(焙烧温度不超过1200℃)不再进入石墨化炉热处理,这种炭块称半石墨质炭块。

  另一种用较多的易石墨化的焦炭为骨料,生制品焙烧以后再进入石墨化炉在1800~2000℃的温度下进行热处理,这种炭块称半石墨(化)炭块。前者的强度、硬度较高,后者的导电性能及整体性效果较好。石墨质炭块,以易石墨化焦为原料,其石墨化处理温度应达到2500℃左右。

  半石墨质炭块与石墨炭块的区别在于制品晶格有序排列的程度的不同,即石墨化度的不同。可以用制品电阻率的大小来表示石墨化程度的高低。石墨质炭块的晶格基本完全处于有序排列的状态,电阻率小于15μΩ?m;半石墨质炭块的石墨化程度较低或只有部分石墨化,电阻率15~45μΩ?m。在工艺上表现为热处理温度,半石墨质炭块的热处理最高温度2000℃左右,石墨质炭块的石墨化处理温度为2500~2800℃。普通阴极炭块,电阻率50~60μΩ?m。

  石墨化阴极是铝电解槽阴极使用的导电材料,代表着电解铝行业的发展方向。随着电解铝工业的技术进步和发展,电解槽向300KVA以上大容量方向发展,对阴极材料的要求更高。石墨化阴极主要优点是强化电流,提高电流效率,达到增产节能的目的,并使电解槽运行稳定,槽型越大运行稳定效果越明显,提高电流效率越明显,使用石墨化阴极的铝电解槽单位产能提高10——15%,吨铝节电600KWh以上。石墨化阴极铝电解槽由于节能降耗减排效果明显,是国家在电解铝行业优先推广发展的材料之一。

  三、石墨电极用途

  石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,主要使用于电炉炼钢,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和超高功率。