多种原料制备预焙阳极及其性能研究
发布时间：2024-06-01 14:26
随着铝工业的迅速发展，预焙阳极及其原料石油焦与煤沥青的需求量日益增大，导致两种原料价格不断上涨。目前，石油焦质量的下滑以及煤沥青在焙烧过程中产生的环境污染等现象日益严重。因此，如何采用其它粘结剂替代煤沥青和改善原料的质量来制备低成本、性能良好的预焙阳极成为电解铝和炭素行业的当务之急。 本文以煅后石油焦为主要原料，使用酚醛树脂、LX等原料替代煤沥青作为粘结剂成功制备出性能良好的电解铝用预焙阳极样品；同时，本文还利用添加剂对煤沥青进行改性，以煅后石油焦为主要原料，改性处理后的煤沥青为粘结剂制备出综合性能良好的预焙阳极样品；另外，在原料中直接加入石墨A和石墨B原料，提高了试样的导电性能。 实验结果表明：用LX作为粘结剂制备的预焙阳极样品的综合性能最好，试样主要性能指标：体积密度1.54g/cm3，抗压强度40MPa，电阻率65.1μΩ·m，灰分含量0.29%，真密度2.03g/cm3，主要指标达到和接近预焙阳极质量标准YS/T285-2012的要求。 用不同比列的氧化铝、氢氧化铝、氟化铝三种添加剂对煤沥青进行改性，添加剂加入3%比例时，煤沥青固定炭含量最高；利用改性后的煤沥青制备的预焙阳极样...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 预焙阳极在铝电解中的作用
1.3 预焙阳极的消耗机理
1.3.1 预焙阳极消耗理论的发展
1.3.2 预焙阳极的电化学消耗
1.3.3 预焙阳极化学消耗
1.3.4 预焙阳极的过量消耗
1.4 铝电解对预焙阳极的要求
1.4.1 物理性能要求
1.4.2 化学性能要求
1.4.3 热物理性能要求
1.5 预焙阳极的原料
1.5.1 石油焦
1.5.2 煤沥青
1.6 杂质元素对预焙阳极的影响
1.7 选题背景目的及研究内容
1.7.1 选题背景
1.7.2 主要研究目的
1.7.3 主要研究内容
第2章 实验
2.1 实验原料
2.2 实验主要仪器设备
2.3 预焙阳极制备工艺
2.3.1 工艺流程
2.3.2 原料的破碎、筛分、磨粉
2.3.3 原料的配料、混捏、成型及焙烧
2.4 原料及样品的性能测试
2.4.1 水分含量的测定
2.4.2 灰分含量的测定
2.4.3 挥发分的测定
2.4.4 沥青固定炭的测定
2.4.5 氧化度的测定
2.4.6 空气反应性的测定
2.4.7 体积密度的测定
2.4.8 真密度的测定
2.4.9 抗压强度的测定
2.4.10 电阻率的测定
2.4.11 差热—热重分析
2.4.12 扫描电子显微镜（SEM）分析
第3章 粘结剂种类对预焙阳极性能影响的研究
3.1 引言
3.2 其它粘结剂替代煤沥青制备预焙阳极
3.3 结果与讨论
3.3.1 体积密度
3.3.2 抗压强度
3.3.3 灰分含量
3.3.4 电阻率
3.3.5 真密度
3.3.6 空气反应性
3.3.7 SEM 测试与分析
3.3.8 热性能测试与分析
3.4 小结
第4章 改性煤沥青对预焙阳极性能影响的研究
4.1 引言
4.2 改性煤沥青的制备
4.3 改性煤沥青固定炭含量测定
4.4 改性煤沥青制备预焙阳极
4.5 结果与讨论
4.5.1 体积密度
4.5.2 抗压强度
4.5.3 电阻率
4.5.4 灰分含量
4.5.5 氧化度
4.5.6 预焙阳极 SEM
4.5.7 热性能测试与分析
4.6 小结
第5章 石墨添加剂对预焙阳极性能影响的研究
5.1 引言
5.2 预焙阳极试样配方编号
5.3 结果讨论与分析
5.3.1 体积密度
5.3.2 抗压强度
5.3.3 电阻率
5.3.4 SEM 测试与分析
5.3.5 热性能测试与分析
5.3.6 真密度
5.3.7 灰分含量
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
本文编号：3986023
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图索引
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第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 预焙阳极在铝电解中的作用
1.3 预焙阳极的消耗机理
1.3.1 预焙阳极消耗理论的发展
1.3.2 预焙阳极的电化学消耗
1.3.3 预焙阳极化学消耗
1.3.4 预焙阳极的过量消耗
1.4 铝电解对预焙阳极的要求
1.4.1 物理性能要求
1.4.2 化学性能要求
1.4.3 热物理性能要求
1.5 预焙阳极的原料
1.5.1 石油焦
1.5.2 煤沥青
1.6 杂质元素对预焙阳极的影响
1.7 选题背景目的及研究内容
1.7.1 选题背景
1.7.2 主要研究目的
1.7.3 主要研究内容
第2章 实验
2.1 实验原料
2.2 实验主要仪器设备
2.3 预焙阳极制备工艺
2.3.1 工艺流程
2.3.2 原料的破碎、筛分、磨粉
2.3.3 原料的配料、混捏、成型及焙烧
2.4 原料及样品的性能测试
2.4.1 水分含量的测定
2.4.2 灰分含量的测定
2.4.3 挥发分的测定
2.4.4 沥青固定炭的测定
2.4.5 氧化度的测定
2.4.6 空气反应性的测定
2.4.7 体积密度的测定
2.4.8 真密度的测定
2.4.9 抗压强度的测定
2.4.10 电阻率的测定
2.4.11 差热—热重分析
2.4.12 扫描电子显微镜（SEM）分析
第3章 粘结剂种类对预焙阳极性能影响的研究
3.1 引言
3.2 其它粘结剂替代煤沥青制备预焙阳极
3.3 结果与讨论
3.3.1 体积密度
3.3.2 抗压强度
3.3.3 灰分含量
3.3.4 电阻率
3.3.5 真密度
3.3.6 空气反应性
3.3.7 SEM 测试与分析
3.3.8 热性能测试与分析
3.4 小结
第4章 改性煤沥青对预焙阳极性能影响的研究
4.1 引言
4.2 改性煤沥青的制备
4.3 改性煤沥青固定炭含量测定
4.4 改性煤沥青制备预焙阳极
4.5 结果与讨论
4.5.1 体积密度
4.5.2 抗压强度
4.5.3 电阻率
4.5.4 灰分含量
4.5.5 氧化度
4.5.6 预焙阳极 SEM
4.5.7 热性能测试与分析
4.6 小结
第5章 石墨添加剂对预焙阳极性能影响的研究
5.1 引言
5.2 预焙阳极试样配方编号
5.3 结果讨论与分析
5.3.1 体积密度
5.3.2 抗压强度
5.3.3 电阻率
5.3.4 SEM 测试与分析
5.3.5 热性能测试与分析
5.3.6 真密度
5.3.7 灰分含量
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
本文编号：3986023
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