一种阴极糊料

一种阴极糊料

技术领域

     本发明属于电解槽结构技术领域，尤其涉及一种阴极糊料。

背景技术

     现代铝电解工业中阴极由铝液、阴极炭块以及阴极钢棒组成，阴极炭块与阴极钢棒的组装质量是影响电解槽槽压与能量效率的一个重要因素。

     用于阴极炭块与阴极钢棒的组装工艺主要有磷生铁浇铸和碳素糊捣固。磷生铁浇铸方式可以紧密连接阴极炭块与钢棒，具有良好的电接触性能，但该法设备投入大、操作成本高、技术要求高，且在浇铸过程中阴极炭块因受到猛烈热冲击很容易产生拐角裂纹和燕尾槽顶角裂纹，上述缺点使得磷生铁浇铸至今仍难以推广。

     目前，大多数铝电解企业采用的组装工艺为碳素糊捣固法，其中用到的碳素糊主要成分为电煅煤、石墨粉、沥青，在电解槽启动焙烧期间，需要经历一个从常温到近 1000 ℃的升温过程，碳素材料在高温下发生焦化反应使整个碳捣体呈收缩趋势，使得阴极炭块与钢棒之间存在缝隙，阴极炭块与钢棒的接触压降高达 120mV 以上，增加了槽电压，降低了能量效率。

发明内容

　　本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以降低阴极碳块与钢棒之间的接触压降的阴极糊料。

　　为了解决上述问题，本发明所提供的方案是：

　　　一种阴极糊料，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 1 ～ 80% ，沥青 1 ～ 20% ，蒽油 0 ～ 20% ， 石墨 0 ～ 35% ，电煅无烟煤或冶金焦 0 ～ 55% 。

　　　可选的，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 1 ～ 28% ，沥青 1 ～ 10% ，蒽油 9 ～ 20% ， 石墨 5 ～ 35% ，电煅无烟煤或冶金焦 39 ～ 55% 。

　　　可选的，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 35 ～ 60% ，沥青 8 ～ 20% ，蒽油 0 ～ 10% ， 石墨 0 ～ 30% ，电煅无烟煤或冶金焦 2 ～ 40% 。

　　　可选的，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 65 ～ 80% ，沥青 2 ～ 19% ，蒽油 2 ～ 16% ， 石墨 2 ～ 15% ，电煅无烟煤或冶金焦 0 ～ 10% 。

　　　可选的，所述的铁粉为还原铁粉或雾化铁粉中的至少一种。

　　　可选的，所述的石墨为鳞片石墨或石墨碎中的至少一种。

　　　本发明的有益效果为：有效降低阴极碳块和钢棒之间的接触压降，从而降低槽电压，节约电能。和现有的糊料相比，可降低阴极压降 30mV ，节约电解能耗 100kWh/t‑Al 。传统糊料在高温下收缩，不能很好地连接阴极炭块与钢棒，使阴极电阻增大，消耗更多电能；铁粉熔点高、在高温下不熔化且能够持续膨胀，在传统糊料中添加还原铁粉进行改性，可以使糊料在高温下不发生收缩，从而确保阴极炭块与钢棒能够紧密结合在一起，降低阴极电阻，即降低压降，节约能耗。并且，由于铁粉自身密度大、电导率高，糊料改性后也可增加自身的填充密实度，使得阴极炭块与钢棒之间结合紧密，而阴极炭块与钢棒之间如果结合紧密，就不会出现电流集中通过的情况，减少因局部发热导致的红钢棒和炉底破损情况，有助于延长槽寿命。

具体实施方式

为了更清楚地阐述本发明的技术方案，下面结合具体的实施方式

予以清楚的说明。显然，所列举的实施方式只是本发明优选的实施方式，本领域技术人员根据本发明所提供的技术路线，结合现有技术和本技术方案所公开的技术内容显而易见地获取的其他技术方案仍属于本发明的保护范围。

　　　实施例 1

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 1% ，沥青 5% ，蒽油 20% ， 石墨 35% ，电煅无烟煤或冶金焦 39% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 2

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 10% ，蒽油 10% ，蒽油 15% ，石墨 20% ，电煅无烟煤或冶金焦 45% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 3

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 20% ，沥青 1% ，蒽油 18% ，石墨 19% ，电煅无烟煤或冶金焦 42% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 4

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 28% ，沥青 3% ，蒽油 9% ， 石墨 5% ，电煅无烟煤或冶金焦 55% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 5

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 35% ，沥青 15% ，蒽油 10% ，电煅无烟煤或冶金焦 45% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物。

　　　实施例 6

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 40% ，沥青 20% ，蒽油 5% ， 石墨 10% ，电煅无烟煤或冶金焦 25% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 7

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 45% ，沥青 12% ，蒽油 8% ， 石墨 5% ，电煅无烟煤或冶金焦 30% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 8

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 50% ，沥青 8% ，蒽油 2% ，石墨 5% ，电煅无烟煤或冶金焦 35% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 9

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 60% ，沥青 8% ，石墨 30% ，电煅无烟煤或冶金焦 2% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 10

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 65% ，沥青 4% ，蒽油 16% ， 石墨 15% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 11

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 70% ，沥青 19% ，蒽油 3% ，石墨 2% ，电煅无烟煤或冶金焦 6% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　　实施例 12

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 75% ，沥青 2% ，蒽油 5% ，石墨 8% ，电煅无烟煤或冶金焦 10% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　实施例 13

　　　一种阴极糊料，其特征在于，所述阴极糊料的组分及重量百分比为：铁粉 80% ，沥青 7% ，蒽油 2% ，石墨 3% ，电煅无烟煤或冶金焦 8% ，所述的铁粉为还原铁粉，或雾化铁粉，或两者的混合物，所述的石墨为鳞片石墨，或石墨碎，或两者的混合物。

　　实施例 14

　　　一种制备实施例 1 至 13 所提供的阴极糊料的方法，将上述组分加入混捏锅中在 100 ～ 150 ℃条件下混匀，即可得到阴极钢棒糊料产品。