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鋁(lü)用炭素材料水分(fèn)檢測儀、真密度檢(jian)測儀、表觀密🈲度🔞測(cè)⭐試儀——廈門易仕特(tè)儀器有限公司專(zhuan)業制造
1 前言
伴随着(zhe)電解鋁工業的快(kuài)速發展，鋁用炭素(su)材料行業也得到(dao)了長足的進步，從(cóng)2002年開始(shi)，我國已成爲世界(jie)*鋁用炭素材料生(shēng)産國，也是🥰鋁用炭(tàn)素材料的 主(zhu)要出口國之一，形(xíng)成了不少以出口(kǒu)爲主的獨立的鋁(lü)用炭素材料生産(chǎn)企業。随着大型預(yù)焙槽的不斷普🐅及(ji)、電解技術的日益(yì)進步、國内市場的(de)激烈競争、與市場(chang)的 *融通、以及(ji)對節能降耗的苛(ke)求，作爲電解鋁工(gong)業的主要原材料(liào)💔鋁用炭素，不論是(shi)陽極材料還是陰(yīn)極材料，其質量都(dou)受到了越來越多(duo)的重視，許多過去(qù)不關注的指 标，現在已顯得非(fei)常重要。
經過(guo)50多年的(de)發展，我國鋁用炭(tàn)素材料的生産技(ji)術達到了相當♈的(de)🚩水平，反映到産品(pin)質量上，我國鋁用(yòng)炭素材料産品質(zhì)量總體已經達到(dao)了水平，主要體現(xiàn) 在能夠生産(chǎn)滿足各種要求的(de)陽極和陰極産品(pǐn)，在滿足國内需求(qiu)的同時大量出口(kǒu)，從出口國外返回(hui)🌐的意見看，國内陽(yang)極在高電流密度(dù)下的使用性能⛹🏻♀️還(hai)是比較穩定，電解(jie) 各項指标有(yǒu)不同程度的優化(huà)，陰極産品的加工(gōng)精度和理化性能(neng)，都有很好的提高(gao)，并處于較穩定範(fan)圍。當然在總體質(zhi)量達到🛀🏻水平的同(tóng)時還應該看到：由(yóu)于國内鋁 用(yong)炭素材料生産企(qi)業衆多，生産設備(bèi)的*程度、人員技術(shù)水平的不同、管理(lǐ)水平參差不齊，使(shi)得不同企業間♋的(de)質量差别較大；質(zhì)量意識和市場因(yin)素的影響，使得出(chu) 口産品和國(guo)内使用的産品質(zhì)量有一定的差距(jù)；原材料變化以及(ji)沒有固化的生産(chan)工藝參數，使得同(tóng)一企業不同批次(cì)的産品質量變化(hua)較大，部分企業☎️同(tong)一批次産品也不(bú)在 一個穩定(dìng)的範圍内。
經(jing)過幾代人的共同(tong)努力，我國建立了(le)與産品質量相♊适(shì)應🥰的質🛀🏻量指标标(biāo)準體系，包括陽極(jí)糊、預焙陽🐇極、陰極(jí)炭塊、陰極糊等在(zai)内的七個标準，而(er)國外一般是企 業标準或合同(tóng)規定，或推薦一些(xie)基本的指标要求(qiú)，對🥰鋁🐆用炭素材料(liào)這種産品質量受(shou)資源影響較大🎯的(de)原⛱️材料，制定一個(gè)全行業同時采用(yòng)的标準，在上♍很少(shǎo)見，是國 内所(suo)*的。同時也建立了(le)與質量指标标準(zhun)體系相配套的檢(jian)測方法标準體系(xì)，包括石油焦、煅後(hòu)石油焦、煤瀝青、鋁(lǚ)用炭素制品等的(de)檢測，其中煅後石(shí)油焦、鋁用炭 素制品的檢測方(fang)法，基本采用了ISO的标準，在(zài)這些标準起草的(de)同時，研制了配套(tào)的檢測設備和⁉️标(biao)準樣品，可以說是(shì)一套較爲完善又(yòu)易❌于推廣應用的(de)👣标準體系。雖 然我國鋁用炭素(sù)材料标準體系比(bi)較完善，但标準起(qǐ)草的基礎數據不(bú)足，一些檢測技術(shu)隻是照搬過來，并(bing)🔞沒有對其進行認(rèn)真的研究，而且由(you)于标準化管理的(de)條塊性，會 造(zao)成原料和下遊産(chǎn)品标準的分割。另(ling)外由于炭素❌材料(liào)與其🛀🏻他金屬及非(fei)金屬材料不同，它(tā)是一種均質性較(jiao)差的材料，客觀公(gong)正地評價和判定(ding)其質量，有時需👅要(yao)大量數據 統(tong)計後才能得出，這(zhè)與我國起草産品(pǐn)質量标準主要突(tū)出其“仲裁性”的出(chū)發點不符。
本(ben)文分析了預焙陽(yang)極、底部炭塊、陰極(jí)糊的質量标⛱️準及(jí)國内産品質量的(de)現狀，對相關檢測(cè)方法進行💁了介紹(shào)，提出了在質量和(he)檢測方面存在的(de)主要問題及對🏒采(cǎi)用标準的一些建(jian)議，希望能對行業(ye)有所幫助。
鋁用炭(tan)素材料水分檢測(ce)儀、真密度檢測儀(yí)、表觀密度測試儀(yí)——廈門易仕特儀器(qi)有限公司專業制(zhi)造
2 産品(pin)質量現狀
鋁(lü)用炭素材料一般(bān)包括鋁用炭素制(zhi)品和其原材料，鋁(lǚ)用炭素制品包括(kuo)陽極、陰極和側部(bu)炭塊等，其主要原(yuan)材料包括石㊙️油焦(jiao)🌍或煅後石油焦、煤(mei)瀝青、電煅或普煅(duan)無煙煤、石墨碎等(děng)，本❓文主要分析了(le)鋁用⁉️炭素制品的(de)質量。
陽極有(yǒu)陽極糊和預焙陽(yáng)極兩種，随着電解(jiě)槽的大型⁉️化和對(duì)環保的日益嚴格(ge)要求，我國的自焙(bei)槽已經全部淘汰(tai)，國内隻用預焙陽(yang)極，生産的陽極糊(hu)全部出口到國 外。陰極有普通(tōng)陰極炭塊、石墨質(zhi)陰極炭塊、部分石(shi)墨化陰極炭🈲塊、石(shi)墨化陰極炭塊以(yǐ)及各種陰極糊，現(xiàn)階段普通陰極炭(tàn)塊、部分石墨化陰(yin)極炭塊已經不用(yòng)，石墨化 陰極(ji)炭塊隻有少量的(de)試用，主要采用的(de)是石墨質陰極✊炭(tàn)塊，其按照石墨含(han)量的不同又可分(fèn)爲多個🌏牌号，現在(zài)📐國内外用的zui多的(de)是石墨含量30%的陰極炭塊(kuài)；陰極糊 包括(kuo)冷搗糊、鋼棒糊、周(zhou)圍糊、碳間糊等。側(ce)部炭塊目前🌈也有(yǒu)💞兩種🧡，即炭素側塊(kuai)與碳化矽側塊，現(xiàn)階段主要采用碳(tan)化矽結合👣氮化矽(xi)塊。
限于篇幅(fu)，本文隻對幾種主(zhu)要産品：預焙陽極(jí)、底部炭塊🆚，主要是(shì)🏃石墨含量30%的底部炭塊、陰(yīn)極糊中的質量狀(zhuang)況進行了分析，雖(sui)然外觀和尺寸也(yě)是炭塊質量的重(zhòng)要部分，但爲了方(fang)便起見，隻分😍析它(ta)們的♻️理化性能。
2.1 預焙陽極(jí)
預焙陽極被(bèi)認爲是電解槽的(de)心髒，其質量好壞(huai)對電解的💔各項技(jì)術指标、重熔用鋁(lü)錠的産品質量和(hé)電解槽的穩定運(yun)行有着🚶非常重要(yào)的作用。
2.1.1質量标準情況
1978年，冶金工(gong)業部發布實施了(le)YB2809-78《炭陽極(jí)》标準，1988年(nian)，國家标準局發布(bù)實施了GB8742-88《鋁電解用炭陽極(jí)》标 準，1994年标準清理整(zheng)頓時變更爲有色(sè)金屬行業标準YS/T285-1994《鋁電解用(yòng)預焙陽極》（同時冶(yě)金工業方面在清(qing)理整💃頓後🏃🏻也出了(le)一個行業标準 YB/T5203-1993，其要求與(yu)YS/T285-1994相同，後(hou)來采用YB/T5203标準的較少），1998年、2007年兩次修訂，YS /T285-2007規定的理化(huà)性能指标見表1。
表1、YS/T285-2007《鋁電解用預焙陽(yang)極》的理化性能
牌号 | 理化(huà)性能 | ||||||
表觀密(mi)度 | 真密度 | 室溫電阻率 | 耐壓強度 | 熱膨脹系數 | CO2反應性(xing) | 灰分 | |
g/cm3 | g/cm3 | µΩm | MPa | 10-6/ K | 殘餘(yu)率， % | % | |
≥ | ≥ | ≤ | ≥ | ≤ | ≥ | ≤ | |
TY-1 | 1.53 | 2.04 | 55 | 32.0 | 5.0 | 80.0 | 0.5 |
TY-2 | 1.50 | 2.00 | 60 | 30.0 | 6.0 | 70.0 | 0.8 |
注1：需方對表中(zhōng)規定以外的性能(neng)如抗折強度、熱導(dao)率、空氣滲透🔴率、空(kong)氣反應性和微量(liang)元素含量（釩、
鎳、矽、鐵、鈉、鈣）等有(you)要求時應向供方(fāng)提出，由供需雙方(fang)協商🏃确定🔞并在合(he)同中注明。
注(zhù)2：對于有(yǒu)殘極返回生産的(de)産品指标要求，由(you)供需雙方協商👅确(que)定并在合同中注(zhù)明。
1978年，冶(ye)金工業部發布實(shi)施了YB120-78《陽(yáng)極糊》标準，1988年，國家标準局(jú)發布實施了GB8741-88《鋁電解用陽(yang)極糊》标準，1994年标準清理整(zhěng)頓時變更爲有色(se)金屬行業标準YS/T284-1994《鋁電解用(yong)陽極糊》，1998年修訂後一直沒(méi)動。
上，沒有找(zhao)到以行業或國家(jia)或組織正式發布(bù)的預焙陽極産品(pin)質量标準，表2爲國外一些(xiē)公司的規定、出口(kǒu)合同的要求和瑞(ruì)士炭素技術研📐究(jiu)所 （R&D）研究的認爲較好(hao)的陽極質量結果(guo)，雖然有些公司😄對(dui)表2外的(de)微量元素還有要(yào)求，但由于含量較(jiào)低，且不是普🧑🏽🤝🧑🏻遍✔️要(yao)求，沒有在表2中列出。
從表1可(ke)以看出，YS/T285-2007按照7項(xiang)指标的不同設立(lì)了2個牌(pái)号：TY-1和TY-2，由于所有(yǒu)指标都是保證指(zhi)标，考慮到炭素材(cái)料的特 點，要(yào)*達到TY-1的(de)要求，按照2σ偏差來推算，這(zhe)7項指标(biao)的特征值應分别(bie)在：1.55、2.06、53、35、4.5、85、0.46左右，其中室 溫電阻率53的要求還是(shi)不低的；要達到TY-2的要求，按(àn)照2σ偏差(chà)來推算，這7項指标的特征(zheng)值應分别在：1.52、2.03、58、33、5.5、 74、0.75左右(yòu)，除室溫電阻率外(wài)，其他指标顯得有(you)點太松了📞，尤其🔞是(shì)熱膨脹系數、CO2反應性(xìng)、灰分3項(xiàng)指标，如果按照保(bao)證指标來控制質(zhì)量，其意義不大。
從表2可以看出，雖然各(ge)公司所要求的指(zhi)标不盡相同，這可(ke)⚽能與各公司的注(zhu)意點不同有關，但(dàn)除微量元素的含(han)量外💋，其他指标基(jī)本在R&D認(ren)爲的較好的陽極(ji)質量範圍内，對微(wei)量元素含量不✂️同(tóng)的要求🏒，應該說是(shi)簽定合同時考慮(lǜ)了原料不同的因(yin)素。
從表1和表2對照來看，國内(nei)TY-1設定的(de)7項指标(biao)要求基本在R&D認爲的較好(hǎo)的陽極質量範圍(wéi)内，其中電阻率要(yào)求較嚴，但CO2反應性、熱(re)膨脹系數相對偏(pian)松。與出口的合同(tóng)要求相比，保證指(zhǐ)标設立偏少，起草(cao)标準時充分考慮(lü)了🏃原料不同導緻(zhì)的影響和⚽實際工(gong)作中減少檢驗工(gōng)作的壓力，并留💰給(gěi)合同雙方更多的(de)選擇。
表2、預焙陽極出(chū)口合同要求和R&D的研究結(jie)果
項目 | 單位 | 公司1 | 公司2 | 公司3 | 公司4 | 公司5 | R&D 研究結果 | |
表觀密度 | g/cm3 | ≥1.56 | ≥1.57 | ≥1.54 | ≥1.55 | ≥1.55 | 1.50～1.60 | |
真密度 | g/cm3 | ≥2.06 | ≥2.06 | ≥2.05 | ≥2.06 | ≥2.06 | 2.05～2.10 | |
室溫電阻率 | μΩ·m | ≤56 | ≤57 | ≤60 | ≤56 | ≤55 | 50～60 | |
抗折強度(dù) | MPa | ≥9.0 | / | 8～12 | ≥9.0 | ≥9.0 | 8～14 | |
耐壓強度 | MPa | ≥35 | ≥40 | 32～48 | ≥32 | ≥32 | 40～55 | |
靜态楊氏(shi)模量 | GPa | / | / | 4～10* | / | ≤6 | 3.5～5.5 | |
熱膨脹系數(shu) | 10-6/K | / | ≤4.5 | 3.7～4.5 | / | ≤4.5 | 3.7～4.5 | |
熱導率(lü) | W/m·K | ≤4.0 | ≥3.2 | 3.0～4.5 | / | ≥3.2 | 3.0～4.5 | |
空(kōng)氣滲透率 | npm | ≤2.2 | ≤2.0 | 0.5～1.5 | / | ≤2.5 | 0.5～2.0 | |
CO2反應性 | 殘餘 | % | ≥87 | ≥87 | ≥84 | ≥84# | ≥90 | 84～95 |
灰塵 | % | ≤6.0 | ≤3.0 | ≤6.0 | / | ≤3.0 | 1～10 | |
損失 | % | ≤10.0 | ≤9.0 | ≤10.0 | / | ≤8.0 | 4～10 | |
空氣反(fan)應性 | 殘餘 | % | ≥90 | ≥92 | ≥70 | / | ≥90 | 65～90 |
灰(huī)塵 | % | ≤6.0 | ≤3.0 | ≤8.0 | / | ≤4.0 | 2～10 | |
損失 | % | ≤8.0 | ≤5.0 | ≤24 | / | ≤8.0 | 8～30 | |
灰分 | % | ≤0.5 | ≤0.5 | ≤0.5 | ≤0.5 | ≤0.5 | 0.2～0.5 | |
S | % | ≤1.80 | ≤1.90 | ≤2.40 | ≤3.2 | ≤2.5 | 0.5～3.2 | |
V | ppm | ≤180 | ≤150 | ≤260 | ≤300 | ≤230 | 30～320 | |
Ni | ppm | ≤250 | ≤250 | ≤300 | ≤200 | ≤200 | 40～200 | |
Si | ppm | ≤350 | ≤350 | ≤500 | ≤350 | ≤350 | 50～300 | |
Fe | ppm | ≤450 | ≤450 | ≤160 | ≤450 | ≤600 | 100～500 | |
Na | ppm | ≤130 | ≤130 | ≤300 | ≤400 | ≤300 | 150～600 | |
Ca | ppm | / | ≤400 | ≤350 | / | ≤400 | 50～200 | |
*：可能(neng)爲動态楊氏模量(liang)。
#：按照反(fǎn)應速率換算過來(lái)的。
2.1.2質量(liang)現狀
爲了分(fen)析預焙陽極的産(chǎn)品質量現狀，我們(men)對一些㊙️樣品的檢(jian)驗結果進行了統(tong)計，樣本來自三部(bù)分，各占三分之一(yi)，一部分爲2008年5月(yue)到2009年2月份 的日常委托檢驗(yan)樣品，一部分爲中(zhong)心2008年下(xia)半年的抽查樣品(pin)，一部分爲出口驗(yan)貨的樣品，統計的(de)結果如表3所示，從表3及測定的結(jié)果可以得出：
從指标上看，國内(nèi)預焙陽極有一半(ban)左右可以屬于質(zhi)量較好的産品，從(cóng)平均值來看，除了(le)微量元素中的Ni和Ca含量、耐壓強度(du)和空氣反應性外(wài)，其它指标都 在R&D認爲(wèi)的範圍内，Ni和Ca含(han)量偏高主要國内(nei)原料問題，耐壓強(qiang)度偏低與采📱用的(de)檢測方法有一定(ding)關系，空氣反應性(xìng)國内産品質量普(pǔ)遍偏好；
出口(kǒu)産品的指标相對(duì)穩定，平均來看，比(bǐ)日常委托和抽查(chá)的樣品結果好；
日常委托樣品(pin)的結果不穩定，差(chà)别比較大，不同企(qǐ)業間不🈲但微量元(yuan)素有較大不同，其(qí)他指标如電阻💋率(lǜ)、耐壓強度也相差(cha)較大。
從表3也可以看(kàn)出，S的含(hán)量較适中，但個别(bie)微量元素的含量(liàng)較高，這些元素不(bú)但影響預焙陽極(ji)的各項反應性能(neng)，還對産品質量有(you)着較大的影響，值(zhí)得關注。 一般(bān)當預焙陽極中Si、Fe的含量達到400ppm、600ppm時(shí)，其對鋁錠中Si、Fe雜(zá)質含量的貢獻就(jiu)超過了氧化鋁；Ca會改變電(dian)解質的成分，已成(cheng) 爲電解質中(zhong)CaF2累(lèi)積的主要因素；我(wǒ)國鋁錠中的V主要來自預(yù)焙陽極，現階段普(pǔ)遍偏高，已影響了(le)電工用鋁🛀🏻，應重點(dian)注意。
同時根(gen)據中心連續4年8次抽查的結果，分(fèn)析了幾個企業的(de)預焙陽極産品質(zhi)🧑🏽🤝🧑🏻量，有♌些企業産品(pǐn)質量波動也較爲(wèi)明顯，不論是微量(liang)元素的含量還🌏是(shì)反應性指标等。
對3個(gè)企業生産的同一(yi)批炭塊（批量1000噸左右）進行(háng)取樣，取11個樣後進行電阻(zǔ)率和耐壓強度的(de)測定，一批樣品⚽測(cè)定結果差别zui大的(de)企業，其電阻率在(zài)54.7～62.8μΩ·m之間(jian)，耐壓強度在35.4～43.2 MPa之(zhi)間。
爲了分析(xi)同一預焙陽極性(xìng)能的均勻性，對4個企業的(de)9塊炭塊(kuài)進行取樣，在同一(yi)炭塊不同的取樣(yàng)方向和‼️不同☂️的💯取(qu)樣💃位置取11個樣品，進行電(dian)阻率和耐壓強度(dù)測定，測定結果差(chà)别zui大的一塊♈，其電(dian)阻率在56.4～61.5μΩ·m之間，耐壓強度(dù)在29.3～41.2 MPa之間。
基(jī)于預焙陽極均質(zhì)性相對較差的特(te)性，采用單個樣對(dui)批進⭐行判定，風險(xian)較大，驗收時能采(cai)用統計方法來驗(yan)收批，也即對一批(pi)💞（批量可以大些）産(chǎn)品設定合格質量(liang)水平，允許多個測(ce)定結果中有少量(liang)的偏離，YS/T62.3-2005（ISO8007.2∶1999）給出了使用示(shì)例。
表3、預焙陽極産品(pin)質量統計情況
項目 | 單位(wei) | 樣本數 | zui大值 | zui小值 | 平均值 | 在(zài)下列範圍的樣品(pin)個數 | ||
表觀密(mì)度 | g/cm3 | 111 | 1.64 | 1.48 | 1.58 | 1.50～1.60 | 94 | |
真密度 | g/cm3 | 111 | 2.12 | 2.01 | 2.06 | 2.05～2.10 | 103 | |
室(shì)溫電阻率 | μΩ·m | 120 | 68.7 | 48.9 | 57.4 | 50～60 | 101 | |
抗折(shé)強度 | MPa | 96 | 15.3 | 7.4 | 10.2 | 8～14 | 89 | |
耐壓強度 | MPa | 117 | 54 | 26 | 37 | 40～55 | 47 | |
靜态楊(yang)氏模量 | GPa | 39 | 6.8 | 2.1 | 4.1 | 3.5～5.5 | 30 | |
熱膨脹系數(shu) | 10-6/K | 81 | 4.7 | 3.2 | 3.8 | 3.7～4.5 | 57 | |
熱導率 | W/m·K | 78 | 4.9 | 3.1 | 3.6 | 3.0～4.5 | 69 | |
空氣滲透率(lü) | npm | 69 | 7.25 | 0.47 | 1.98 | 0.5～2.0 | 49 | |
CO2反應性 | 殘餘 | % | 90 | 93.4 | 73.5 | 85.6 | 84～95 | 55 |
灰塵 | % | 8.7 | 2.1 | 3.5 | 1～10 | 90 | ||
損失 | % | 16.8 | 4.5 | 10.9 | 4～10 | 78 | ||
空氣反應性 | 殘餘 | % | 84 | 97.8 | 65.2 | 91.0 | 65～90 | 54 |
灰塵 | % | 11.8 | 0.09 | 2.34 | 2～10 | 61 | ||
損失 | % | 26.5 | 1.89 | 6.66 | 8～30 | 58 | ||
灰(hui)分 | % | 117 | 0.58 | 0.16 | 0.31 | 0.2～0.5 | 104 | |
S | % | 111 | 3.85 | 0.92 | 1.89 | 0.5～3.2 | 106 | |
V | ppm | 90 | 367 | 45 | 176 | 30～320 | 85 | |
Ni | ppm | 90 | 279 | 148 | 216 | 40～200 | 21 | |
Si | ppm | 111 | 410 | 87 | 289 | 50～300 | 87 | |
Fe | ppm | 111 | 670 | 110 | 348 | 100～500 | 99 | |
Na | ppm | 111 | 470 | 52 | 268 | 150～600 | 78 | |
Ca | ppm | 84 | 580 | 105 | 265 | 50～200 | 41 | |
以表3室(shì)溫電阻率的數據(ju)爲橫坐标，試樣的(de)個數所占比例爲(wei)縱🙇♀️坐标，做出其分(fen)布如圖1所示。
圖1、電阻率分布(bu)曲線
2.2 底(di)部炭塊
作爲(wei)電解槽築爐的主(zhǔ)要材料，底部炭塊(kuai)的質量與電解工(gōng)藝📱技術指标、電解(jiě)槽的正常運行和(he)槽壽命有着極大(da)的關系，這些年進(jin)展較快，尤其是大(dà)型電🙇♀️解槽的發展(zhan)，需要有能夠滿足(zu)電解槽熱場平衡(héng)的陰極材料做支(zhi)持。
2.2.1質量(liang)标準情況
1978年，冶金工業部(bu)發布實施了YB125-78《鋁電解用炭(tan)塊》标準，1988年，國家标準局發(fa)布實施了GB8743-88《鋁電解用普通(tōng)陰極 炭塊》、GB8744-88《鋁電解用(yong)半石墨陰極炭塊(kuài)》（應該稱爲“鋁電解(jiě)用部分石墨化陰(yin)極炭塊”）2個标準，1994年标準清理整頓(dùn)時變更爲有色金(jin)屬行 業标準(zhun)YS/T286-1994《鋁電解(jie)用普通陰極炭塊(kuai)》和YS/T287-1994《鋁電(diàn)解用半石墨陰極(ji)炭塊》，1999年(nián)修訂YS/T287時(shi)将名稱 改爲(wèi)《鋁電解用半石墨(mò)質陰極炭塊》，2005年再次對YS/T287進行修訂(ding)後發布；同時根據(jù)陰極炭塊産品變(biàn)化的情況，又于2007年發布了(le)一個新标準 YS/T623-2007《鋁電解用高(gao)石墨質陰極炭塊(kuài)》，并于2008年(nian)審定了《鋁電解用(yòng)石墨化陰極底部(bu)炭塊》标準，已報批(pi)🔴待⭕發布。由于普通(tōng)陰極炭塊現在 基本不用，因此(cǐ)YS/T287-2005、YS/T623-2007和《鋁電解用石(shi)墨化陰極炭塊》3個标準包(bao)括了現行我國所(suo)采用的鋁電解用(yong)陰極❗炭🌈塊⚽的各種(zhǒng) 牌号，其規定(dìng)的理化性能指标(biāo)分别見表4、表5、表(biao)6。
上(shàng)沒有找到一個統(tǒng)一的陰極炭塊标(biāo)準，也沒有找到相(xiàng)關的國家标準，幾(ji)個主要生産企業(yè)：德國的SGL、法國的SAVOIE、挪威的ELKEM、 ERAFT、日本電(diàn)極公司等都有企(qi)業标準，這些企業(yè)基本也㊙️是按不同(tong)的石墨含量将陰(yīn)極炭塊劃分爲不(bu)同的牌号，然後把(bǎ)石墨化🚶♀️陰極炭塊(kuai)單列，可能主要考(kǎo)慮到石墨 化(huà)陰極炭塊的特殊(shū)性，如明顯的各向(xiàng)異性、指标的顯著(zhe)差别、部分檢測評(ping)價方法的不同等(děng)。現在30%左(zuǒ)右石墨含量的底(dǐ)部炭塊相對用的(de)較多，爲了比💃較方(fāng)便，表7 隻(zhī)列出了該牌号一(yī)些生産企業指标(biāo)和出口合同的要(yào)求。
表4、YS/T287-2005《鋁電(dian)解用半石墨質陰(yin)極炭塊》底部炭塊(kuài)理化性能要求
牌号 | 理化(huà)性能 | |||||||||||
灰份 % | 真密度 g/㎝3 | 體積 密度g/㎝3 | 耐壓 強度MPa | 電阻率 μΩm | 開氣(qì)孔率% | 電(diàn)解膨脹率% | 熱膨脹率 % | 楊氏模量GPa | 抗折 強度 Mpa | |||
250℃ | 500℃ | 950℃ | ||||||||||
≤ | ≥ | ≥ | ≥ | ≤ | ≤ | ≤ | ≤ | ≤ | ≤ | ≤ | ≥ | |
BSL—1 | 7 | 1.90 | 1.56 | 32 | 40 | 20 | 0.7 | 0.08 | 0.25 | 0.5 | 10 | 7.5 |
BSL—2 | 8 | 1.88 | 1.54 | 30 | 43 | 21 | 1.0 | 0.08 | 0.25 | 0.5 | 10 | 7.0 |
注1：灰分、真密度(dù)、表觀密度、耐壓強(qiang)度、電阻率、開氣孔(kǒng)率爲常規分析指(zhi)标。
注2：電解膨脹率、熱(rè)膨脹率、楊氏模量(liang)、抗折強度爲底部(bu)炭🔆塊的參考🐅指标(biao)，不做常規分析。需(xū)要時供方
可(kě)以提供，但需在合(he)同中注明根據用(yòng)戶需要提供。
表5、YS/T623-2007《鋁電解用高(gao)石墨質陰極炭塊(kuài)》底部炭塊理化性(xing)能🤞要求
牌号(hao) | 理化性能 | ||||||||
真密度 g/㎝3 | 表觀(guān) 密度 g/㎝3 | 電阻(zǔ)率 μΩ·m | 耐壓 強度 MPa | 灰分 % | 抗折 強(qiang)度 Mpa | 楊氏(shi) 模量 GPa | 熱膨脹系數 ×10-6/℃ | 鈉膨脹(zhang)率 % | |
≥ | ≥ | ≤ | ≥ | ≤ | ≥ | ≤ | ≤ | ≤ | |
GS-3 | 1.94 | 1.56 | 33 | 24 | 5 | 7.0 | 7.0 | 4.0 | 0.8 |
GS-5 | 1.98 | 1.57 | 29 | 24 | 4 | 7.0 | 7.0 | 4.0 | 0.7 |
GS－10 | 2.08 | 1.59 | 21 | 26 | 2 | 7.5 | 6.5 | 4.0 | 0.5 |
注1：真密度、表觀密(mì)度、耐壓強度、電阻(zu)率、灰分爲常規分(fèn)析㊙️指标。
注2：抗折強度(dù)、楊氏模量、熱膨脹(zhàng)系數、鈉膨脹率爲(wèi)參考指🤟标㊙️，不做常(chang)💚規分析。需方需要(yào)時供方可以提
供，但需在合同(tong)中注明。
表6、審定的《鋁(lǚ)電解用石墨化陰(yīn)極底部炭塊》理化(hua)性能要求
牌(pai)号 | 理化性能(neng) | ||||||||
常規指标 | 參考指标 | ||||||||
真密度 g/㎝3 | 表觀 密度 g/㎝3 | 電阻率(lü) μΩ·m | 耐(nài)壓 強度 MPa | 灰分 % | 抗折 強度(dù) Mpa | 楊氏 模量 GPa | 熱膨脹系數 10-6/℃ | 鈉膨脹率 % | |
≥ | ≥ | ≤ | ≥ | ≤ | ≥ | ≤ | ≤ | ≤ | |
SM | 2.18 | 1.56 | 14 | 16 | 0.5 | 6 | 7 | 3.5 | 0.4 |
注1：真密度、表(biao)觀密度、耐壓強度(dù)、電阻率、灰分爲常(cháng)規分析指🌈标。
注2：抗折(she)強度、楊氏模量、熱(rè)膨脹系數、鈉膨脹(zhàng)率爲參考指标，不(bú)做常👣規分析。需方(fāng)需要時供方可以(yi)提
供，但需在(zai)合同中注明。
注3：以上(shàng)指标均按成型時(shí)平行于所受壓力(lì)方向進行取樣和(he)分析。
表7、30%左(zuǒ)右石墨含量鋁電(diàn)解底部炭塊的理(li)化性能要求
| 單位 | SGL | SAVOIE | ELKEM | 出口合同(tóng)1 | 出口合(he)同2 |
表觀(guān)密度 | g/cm3（≥） | 1.60 | 1.59 | 1.59 | 1.60 | 1.60 |
真(zhen)密度 | g/cm3（≥） | 1.94 | 1.95 | 2.01 | 1.98 | 2.00 |
室(shì)溫電阻率 | μΩ·m（≤） | 32 | 31 | 29 | 32 | 32 |
耐壓強度 | MPa（≥） | 32 | 29 | 26 | 26 | 28 |
抗折強度 | MPa（≥） | 10 | 7 | 8 | 8 | 8 |
熱(re)膨脹系數 | 10-6/K（≤） | 2.0 | 3.2 | 4.4 | 3.0 | 3.2 |
熱導率 | W/m·K | 12 | 16 | 18 | 15 | 12 |
楊氏模量(liang) | GPa（≤） | 13 | 8 | 6 | 8 | 8 |
鈉膨脹率 | %（≤） | 0.5 | 0.4 | 0.7 | 0.6 | 0.6 |
開氣孔率 | %（≤） | 15 | 18 | 14 | 16 | 17 |
灰分 | %（≤） | 5.0 | 3.0 | 2.4 | 4.0 | 4.5 |
從表4、表5、表6可(ke)以看出，3個标準所設立的(de)指标相近，隻要求(qiu)了真密度、表觀🐅密(mi)㊙️度、耐壓強度、電阻(zu)率、灰分等幾項常(chang)規指标，但從實際(ji)🌈看，幾⛱️乎所有 的合同都将參考(kao)指标作爲了要求(qiú)。另外YS/T287和(he)YS/T623的範圍(wéi)要明确，是否小于(yu)30%石墨含(hán)量的就采用YS/T287？大于後一律(lü)采用YS /T623？将(jiang)YS/T287并入YS/T623标準，在GS-3前加一個(ge)牌号，将BSL-1的要求放進來。3個标準都(dōu)沒有提及熱導率(lǜ)，這其實是設計 中非常需要的(de)一個參數，同時對(duì)石墨化陰極炭塊(kuài)的♻️檢測⛱️，要考慮鋁(lǚ)用炭素檢測方法(fǎ)的适應性：如電阻(zǔ)率、熱導率、熱膨脹(zhang)🌏系數、抗折強度等(deng)的測定。
從國(guo)内外要求的對照(zhao)來看，指标設立基(ji)本一緻，要求略有(yǒu)差異，國内GS-3對開氣孔率、楊(yáng)氏摸量沒有要求(qiú)，對電阻率、抗折強(qiáng)度、鈉😄膨👉脹等指标(biao)要求稍低些。
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2.2.2質(zhì)量現狀
對2008年1月至2009年2月委(wěi)托我中心檢驗的(de)底部炭塊檢測結(jie)果進行了分㊙️析，19個石墨化(huà)陰極炭塊都能滿(mǎn)足《鋁電解用石墨(mò)化陰極炭塊🌏》規定(ding)的要 求，23個50%石墨質、全石墨陰(yin)極炭塊有3個（1個(ge)是電阻率高、2個是耐壓強(qiáng)度不夠）達不到YS/T623-2007《鋁電解用(yòng)高石墨質陰極炭(tàn)塊》中 GS-5、GS-10規定的要(yao)求，45個石(shí)墨含量爲30%的底部炭塊，有(you)7個達不(bu)到GS-3的要(yào)求，其檢測結果統(tong)計見表8，部分試樣與BSL-1混淆，需 要明确。
表8、30%石墨含量底部炭(tàn)塊送樣檢測結果(guo)統計表
| 單位(wei) | 樣本數 | zui大值 | zui小值 | 平均值 | 符(fu)合GS-3要求(qiu)的數 |
表觀密(mì)度 | g/cm3（≥） | 45 | 1.66 | 1.57 | 1.61 | 45 |
真密(mì)度 | g/cm3（≥） | 45 | 2.01 | 1.93 | 1.96 | 44 |
室溫(wen)電阻率 | μΩ·m（≤） | 45 | 42 | 27 | 33 | 40 |
耐壓強度 | MPa（≥） | 45 | 41 | 23 | 30 | 44 |
抗(kàng)折強度 | MPa（≥） | 45 | 11.2 | 7.0 | 8.9 | 45 |
熱膨(péng)脹系數 | 10-6/K（≤） | 45 | 4.1 | 2.7 | 3.3 | 44 |
熱導率 | W/m·K | 45 | 27 | 11 | 15 | / |
楊氏模量 | GPa（≤） | 32 | 6.8 | 2.4 | 4.1 | 32 |
鈉膨脹率 | %（≤） | 45 | 0.65 | 0.38 | 0.53 | 45 |
開氣孔率 | %（≤） | 30 | 16.6 | 14.3 | 15.7 | / |
灰(huī)分 | %（≤） | 45 | 4.76 | 2.35 | 3.57 | 42 |
從表8可以看出，主(zhǔ)要不合格項爲電(diàn)阻率，zui大zui小值相差(chà)較大。
同樣對(dui)一個企業生産的(de)不同批樣品進行(hang)取樣檢測，以及同(tóng)一⛹🏻♀️炭塊不同的取(qu)樣位置（取樣方向(xiàng)一緻）取樣檢測，結(jié)果表明，有些企業(yè)不同批的差距明(ming)顯📧，在同一炭塊不(bú)✉️同位置取樣，其🔴耐(nai)壓強度相差zui大的(de)爲19MPa，zui大檢(jian)測值與zui小檢測值(zhí)幾乎差一倍。
基于陰極炭塊産(chan)品的特點和質量(liang)的現狀，考慮其對(dui)⭕築爐🌍的👈重要性，建(jian)議對電阻率、耐壓(ya)強度指标，實行塊(kuai)⛷️驗收，YS/T62.1-2005（ISO8007.1∶1999）給出了取樣和實(shi)施的方法。
2.3 陰極糊
陰(yīn)極糊作爲築爐的(de)主要輔料，其質量(liang)對電解槽的壽命(mìng)有着✊很大的影響(xiang)，一直以來對其質(zhi)量就非常🔞關注。
2.3.1質量标準(zhǔn)情況
在1978年，冶金工業(ye)部發布了粗縫糊(hu)、細縫糊兩個标準(zhǔn)，到1993年，中(zhong)國有色金屬工業(yè)總公司發布了YS/T65-1993《鋁電解用(yòng)陰極糊》标 準(zhun)，直到2007年(nian)修訂後，才發布了(le)新的版本，增加了(le)焙燒過程中的膨(peng)🈲脹和收縮測定，YS/T65-2007《鋁電解用(yong)陰極糊》的理化性(xìng)能要求見表9。從表 9可以看出，國内(nei)陰極糊産品牌号(hao)細分較多，除碳膠(jiāo)泥外🏃♂️，其他10個牌号設立的(de)指标與炭塊的常(chang)規5項一(yī)樣，隻是規定的值(zhí)各有不同，對鋼棒(bang)糊、周圍糊、碳間糊(hu) 還增加了膨(peng)脹收縮率的要求(qiú)。
國外沒有見(jian)到一個統一的陰(yin)極糊産品質量标(biao)準，SGL、ELKEM等一些企業(ye)雖提出過一些要(yào)求，但沒有見正式(shi)的标準，而🈲且👅涉及(ji)的指标較少，注重(zhong)現場使用性能，關(guan)注可搗實性、焙燒(shao)過程中的失重和(hé)膨脹收縮率，對其(qí)它指标基本不要(yao)求。
從使用的(de)情況看，YS/T65-2007《鋁電解用陰極糊(hu)》标準受到的指責(zé)zui多，其一牌号偏多(duo)，使用不方便，具體(tǐ)按哪一個牌号不(bú)易确定，其二🈲很多(duō)用 戶反饋回(huí)來的意見是：不少(shao)陰極糊産品符合(he)标準且❌指标很好(hǎo)👉，實際中并不好用(yòng)。既然國内的情況(kuàng)是：有一個統一的(de)标準更好操作，就(jiu)應該認真去研究(jiū)，設定一個科學 的指标要求，引(yǐn)導行業的健康發(fa)展。
表9、YS/T65-2007《鋁電(dian)解用陰極糊》的理(lǐ)化性能要求
牌 号 | 理(li)化性能 | ||||||||
電阻(zu)率 μΩ·m | 揮發分% | 耐壓強度MPa | 表觀密度g/cm3 | 真密度(dù) g/cm3 | 灰(hui)分 % | 針入(rù)度 （20℃）度 | 膨脹收縮(suō)率a% | ||
△LA-△LB | △LA-△LC | ||||||||
≤ |
| ≥ | ≥ | ≥ | ≤ |
| ≤ | ≤ | |
BSZH | 73 | 7～11 | 17 | 1.44 | 1.87 | 7 | - | 0.75 | 0.85 |
BSTH | 73 | 8～12 | 18 | 1.42 | 1.86 | 7 | - | 0.75 | 0.85 |
BSGH | 73 | 9～13 | 25 | 1.44 | 1.88 | 4 | - | 0.65 | 0.75 |
BSTN | - | ≤50 | - | - | - | 5 | 450～650 | - | - |
GSZH | 65 | 7～12 | 16 | 1.47 | 1.92 | 5 | - | 0.45 | 0.55 |
GSTH | 65 | 8～13 | 16 | 1.47 | 1.92 | 5 | - | 0.70 | 0.85 |
GSGH | 65 | 9～14 | 20 | 1.47 | 1.92 | 3 | - | 0.60 | 0.75 |
BSLD-1 | 75 | 9～13 | 18 | 1.44 | 1.87 | 7 | - | - | - |
BSLD-2 | 75 | 9～13 | 20 | 1.44 | 1.87 | 7 | - | - | - |
GSLD-1 | 65 | 9～13 | 16 | 1.46 | 1.89 | 5 | - | - | - |
GSLD-2 | 65 | 9～13 | 18 | 1.46 | 1.89 | 5 | - | - | - |
a：表中△LA表示糊料結焦期(qī)的膨脹/收縮率(穩态或zui大值)，△LB表(biao)示恒溫前zui高溫度(du)點950℃時的(de)膨脹/收(shōu)縮率，△LC表(biǎo)示在zui高溫度點(950℃)恒溫3h後(hòu)的膨脹/收縮率。 | |||||||||
2.3.2質量現狀
選(xuǎn)取了2008年(nián)3月至2009年3月間委托的鋼(gang)棒糊、冷搗糊樣品(pin)進行分析，大部分(fèn)能滿足YS/T63-2007的要求，不合格的(de)指标主要是耐壓(yā)強 度、灰分、揮(hui)發分，而電阻率這(zhe)項指标，很多樣品(pǐn)的檢測😄結果🆚都低(dī)于50μΩ·m，遠好于标準(zhun)規定的要求。幾個(gè)委托檢驗的樣品(pin)結果見表10。
表10、委托檢驗的陰(yin)極糊樣品結果
樣品名稱 | 單位 | 鋼棒糊(hu) | 鋼棒糊 | 鋼棒糊 | 冷搗(dǎo)糊 | 冷搗糊 | 冷搗糊 | |
送(song)樣日期 | 2008.3.17 | 2008.8.10 | 2009.1.21 | 2008.3.7 | 2008.6.15 | 2025.12.6 | ||
灰分 | % | 3.72 | 2.88 | 3.65 | 2.83 | 6.52 | 4.21 | |
揮發分 | % | 12.17 | 12.17 | 9.88 | 12.17 | 9.59 | 11.35 | |
電阻(zǔ)率 | μΩ·m | 57.5 | 49.1 | 54.8 | 59.2 | 72.7 | 64.1 | |
耐壓(ya)強度 | MPa | 27 | 25 | 23 | 24 | 17 | 21 | |
表觀密(mì)度 | g/cm3 | 1.50 | 1.48 | 1.49 | 1.47 | 1.45 | 1.47 | |
真密(mì)度 | g/cm3 | 1.93 | 1.94 | 1.90 | 1.90 | 1.88 | 1.88 | |
膨脹(zhàng)收縮率 | △LA-△LB | % | / | 0.24 | 0.38 | 0.30 | / | 0.41 |
△LA-△LC | % | / | 0.41 | 0.52 | 0.46 | / | 0.54 | |
3 相(xiang)關檢測方法
鋁用炭素材料的(de)檢測方法是其質(zhi)量表征的基本手(shǒu)段，由于鋁用炭素(su)材料是一類均質(zhì)性較差的材料，因(yin)此可靠一緻的檢(jiǎn)測方法是檢測數(shu)據可比性的保證(zheng)❄️，無論是ISO還是我國有色金(jīn)屬行業，都有一套(tào)系統而且完善的(de)🙇♀️檢測方法标準體(ti)系。
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3.1 國内檢測方(fāng)法
在我國的(de)标準體系中，鋁用(yong)炭素制品（包括陽(yang)極、陰極和糊類）和(he)煅後石油焦歸口(kou)有色金屬行業，石(shí)油焦歸口在石油(yóu)化工❤️行業，煤瀝青(qīng)、石墨歸口在冶金(jīn)行 業，無煙煤(méi)歸口于煤炭行業(ye)。在1992年之(zhi)前，鋁用炭素材料(liào)沒有單獨的檢測(ce)方法标準，都是👉借(jiè)用✂️冶金上石墨的(de)檢測方法。1993年制定了電阻(zǔ)率測定、炭糊焙 燒、取樣三個有(yǒu)色金屬行業标準(zhun)，1998年制定(dìng)了炭陽極二氧化(hua)碳反應性的測定(ding)方法有色金屬行(hang)業标準，2004、2005、2006三年時間，集中(zhong)行業力 量，制(zhi)定了鋁用炭素材(cai)料取樣方法、鋁用(yong)炭素材料檢測方(fang)法💰、炭陽極用煅後(hòu)石油焦檢測方法(fǎ)三個系列共38個标準，這三(sān)個系列标準，大部(bù)分修改采用或等(deng)同采用了 ISO的标準，系統性(xing)的編排是爲了更(geng)好的應用，38個标準的詳細(xi)情況見表11。
表11、鋁用炭素材料(liào)檢測方法标準
炭陽極用煅後(hou)石油焦檢測方法(fǎ) | 鋁用炭素材(cái)料檢測方法 | ||
YS/T587.1-2006 | 灰分的測定(ding) | YS/T 63.1-2006 | 陰極糊(hú)試樣焙燒方法、焙(bei)燒失重的測定及(ji)生坯試樣表觀密(mi)度的測定 |
YS/T587.2-2007 | 水分的測定 | YS/T 63.2-2006 | 陰極炭塊(kuài)和預焙陽極 室溫電阻率的 |
YS/T587.3-2007 | 揮發分的(de)測定 | YS/T 63.3-2006 | 熱(rè)導率的測定 比較法 |
YS/T587.4-2006 | 硫的測定 | YS/T 63.4-2006 | 熱膨脹系數的(de)測定 |
YS/T587.5-2006 | 微(wēi)量元素的測定 | YS/T 63.5-2006 | 有壓下底(dǐ)部炭塊鈉膨脹率(lǜ)的測定 |
YS/T587.6-2006 | 粉末電阻率的測(ce)定 | YS/T 63.6-2006 | 開氣(qì)孔率的測定 液體靜力學法 |
YS/T587.7-2006 | CO2反應性的測定 質量損失法 | YS/T 63.7-2006 | 表觀密度(du)的測定 尺寸(cun)法 |
YS/T587.8-2006 | 空氣(qì)反應性的測定 點火溫度法 | YS/T 63.8-2006 | 二甲苯中(zhōng)密度的測定 比重瓶法 |
YS/T587.9-2006 | 體積密度的測(cè)定 輕拍法 | YS/T 63.9-2006 | 真密度的(de)測定 氦比重(zhòng)計法 |
YS/T587.10-2006 | 真(zhen)密度的測定 | YS/T 63.10-2006 | 空氣滲透率(lü)的測定 |
YS/T587.11-2006 | 顆粒穩定性的測(ce)定 | YS/T 63.11-2006 | 空氣(qi)反應性的測定 質量損失法 |
YS/T587.12-2006 | 粒度分布(bu)的測定 | YS/T 63.12-2006 | 預焙陽極CO2反應性的(de)測定 質量損(sǔn)失法 |
YS/T587.13-2007 | Lc值的測定 | YS/T 63.13-2006 | 楊氏模量的(de)測定 靜測法(fa) |
鋁用炭素材(cai)料取樣方法 | YS/T 63.14-2006 | 抗折強度的(de)測定 三點法(fa) | |
YS/T 62.1-2005 | 底部炭(tan)塊 | YS/T 63.15-2006 | 耐壓(ya)強度的測定 |
YS/T 62.2-2005 | 預焙陽極 | YS/T 63.16-2006 | 微量元素(sù)的測定 X射線熒光光譜分(fèn)析方法 |
YS/T 62.3-2005 | 側部炭塊 | YS/T 63.17-2006 | 揮發分的測定(ding) |
YS/T 62.4-2005 | 陰極糊(hu) | YS/T 63.18-2006 | 水分的(de)測定 |
/ | / | YS/T 63.19-2006 | 硫分的測(cè)定 |
/ | / | YS/T 63.20-2006 | 灰分的測定(dìng) |
/ | / | YS/T 63.21-2007 | 陰極糊焙燒過(guò)程中的膨脹收縮(suō) |
近期根據實(shi)際使用的需要，結(jié)合ISO标準(zhǔn)的新進展，正在進(jin)行煅後石油焦哈(ha)德格羅夫指數、預(yù)🐇焙陽🛀極焙燒平衡(heng)溫度的測定等标(biao)準的起💃草，同時爲(wèi)了鋁♉用炭素 材料标準體系的(de)進一步完善，準備(bèi)逐步将煤瀝青、石(shi)油焦相關的标準(zhǔn)等同采用過來，以(yi)形成一套完整鋁(lǚ)用炭素材料檢測(cè)方法标準體系。
在三個系列标(biao)準起草的同時，還(hai)對标準牽涉的檢(jiǎn)測設🈚備和配套的(de)标準樣品進行了(le)開發研制，有力地(dì)配合了這些标準(zhun)的順利實施。
雖然已經有了一(yi)套檢測方法，但也(yě)存在一些問題，如(ru)标準起🈲草的基礎(chǔ)工作不紮實、一些(xiē)配套的研究開發(fa)不及時、使用過程(chéng)中對取樣方法不(bu)重視、實質性參與(yu)标準制修訂工🐇作(zuo)不夠、企業參♋與程(chéng)度偏低，參與标準(zhǔn)制修訂工作的專(zhuān)業技術人員範圍(wéi)偏窄等等。
3.2 ISO檢測方法
标準體系中，鋁用(yòng)炭素材料由ISO/TC226（原鋁生産用(yòng)原材料技術委員(yuán)會）歸口，這些年來(lái)，ISO在鋁用(yòng)炭素材料标準方(fang)面上做了大量的(de)工 作，從上世(shi)紀80年代(dài)末開始，曆經二十(shí)餘年，建立并完善(shan)了鋁用炭素材料(liao)檢測方法标準體(ti)系，使其質在量控(kòng)制和表征中發揮(hui)了十分明顯的作(zuò)用，并有利地促進(jìn) 貿易，鋁用炭(tan)素材料ISO标準見表12。
表12、ISO标準(zhǔn)情況
标準号(hào) | 名稱 |
煤(méi)瀝青 | |
ISO 6257：2002 ISO 5939：1980 ISO 5940-1：1981 ISO 5940-2：2007 ISO 6791：1981 ISO 6376：1980 ISO 6998：1997 ISO 6999：1983 ISO 8006：1985 ISO 9055：1988 ISO 10238：1999 ISO 8003：1985 ISO 12977：1999 ISO 12979：1999 | Pitch, Sampling Pitch, water content, Azeotropic distillation Pitch, Softening point, Ring-and-ball method Pitch, Softening point, Mettler method Pitch, Quinoline-insoluble material Pitch, Toluene-insoluble material Pitch, Coking value Pitch, Density, Pyknometric method Pitch, Ash content Pitch, Sulfur content, Bomb method Pitch, Sulfur content, Instrumental method Pitch, Dynamic viscosity, Rotation of a cylindrical body method Pitch, Loss of volatile matter Pitch, C/H ratio in the quinoline-insoluble fraction |
石油焦(jiao)或煅後石油焦 | |
ISO 6375：1980 ISO 8004：1985 ISO 5931：2000 ISO 8005：2005 ISO 9406：1995 ISO 6997：1985 ISO 8723：1986 ISO 12984：2000 ISO 8658：1997 ISO 12980：2000 ISO 10143：1995 ISO 10236：1995 ISO 10142：1996 ISO 12981-1：2000 ISO 12982-1：2000 ISO 11412：1998 ISO 10237：1997 ISO 14435：2005 ISO 20203：2005 | Coke, Sampling Coke, Density in xylene, Pyknometric method Coke, Total sulfur, ESCHKA method Coke, Ash content Coke, Volatile matter content, Gravimetric analysis Coke, Apparent oil content, Heating method Coke Coke, Determination of oil content, Method by solvent extraction Coke, Particle size distribution Coke, Trace elements, Flame atomic absorption spetroscopy Coke, Trace elements, X-rays fluorescence method Coke, Electrical resistivity Coke, Bulk density after vibration Coke, Grain stability Coke, CO2reactivity, Loss in mass method Coke, Air reactivity, Ignition temperature Coke, Water content Coke, Residual-hydrogen content Coke, Trace elements, ICP Coke, Lccrystal height |
搗固糊 | |
ISO 14422：1999 ISO/TS 14423：1999 ISO/TS 14425：1999 ISO 14427：2004 ISO 14428：2005 ISO 17544：2004 ISO 20202：2004 | Ramming pastes, Sampling Ramming pastes, Binder and aggregatre content Ramming pastes, Volatiles Ramming pastes, Expansion and shrinkage during baking Ramming pastes, Ash content Ramming pastes, Rammability of unbaked paste Ramming pastes, Baking of rammed test pieces |
表12（續）、ISO标準情況
标準号 | 名稱(chēng) |
電極 | |
ISO 8007-1：11999 ISO 8007-2：1999 ISO 8007-3：2003 ISO 9088：1997 ISO 12985-1：2000 ISO 12985-2：2000 ISO 11713：2000 ISO 12986-1：2000 ISO 12986-2：2005 ISO 12987：2004 ISO 12988-1：2000 ISO 12988-2：2004 ISO 12989-1：2000 ISO 12989-2：2004 ISO 14420：2005 ISO 15379-1：2004 ISO 15379-2：2004 ISO 15906：2007 ISO 17499：2006 ISO 18515：2007 ISO 21687：2007
ISO 20292：2009 | Electrodes, Sampling from cathode blocks Electrodes, Sampling from prebaked anodes Electrodes, Sampling from sidewall blocks Electrodes, Density in xylene, Pyknometric method Electrodes, Bulk density, Dimensions method Electrodes, Bulk density, Hydrostatic method Electrodes, Electrical resistivity Electrodes, Flexural strength, 3-point method Electrodes, Flexural strength, 4-point method Electrodes, Thermal conductivity Electrodes, CO2reactivity, Loss in mass method Electrodes, CO2reactivity, Thermogravimetric method Electrodes, Air reactivity, Loss in mass method Electrodes, Air reactivity, Thermogravimetric method Electrodes, Thermal dilatation Electrodes, Sodium expansion with pressure Electrodes, Sodium expansion without pressure Electrodes, Air permeability Electrodes, Equivalent temperature and baking level Electrodes, Compressive strength Determination of density by gas pyknometry (volumetric) using helium as the analysis gas, Solid materials Dense refractory bricks, Determination of cryolite resistance |
從表12可以看出，鋁用炭(tan)素材料共有62個ISO标準，在TC226正式發布的109個标準中占(zhàn)了一半多，其中ISO20292∶2009可以不算爲鋁用(yong)炭素材料标準，除(chu)煤瀝青和石油焦(jiāo)的🌈少量标準外，大(dà)部分标準的标齡(ling)都不長，這在金屬(shu)💞冶煉行業的ISO标準中還是(shì)不多見的。
ISO标準主要依據(ju)德國國家标準（DIN）起草，吸收(shou)了基于ASTM的測定方法。在原(yuan)料中有的檢測方(fang)法标準，如灰分、微(wēi)量🎯元素🔴含量等的(de)測定，在産品 中就沒有這些項(xiang)目的測定方法标(biāo)準，這也體現了ISO标準更适(shì)合于質量的控制(zhì)，也即預防，這與過(guo)去國内标準更傾(qing)㊙️向于後期的檢測(ce)判定和仲裁不同(tong)。
TC226有五個(ge)工作組（WG），其中WG1（瀝(li)青）、WG2（焦和(he)電極）、WG5（原(yuan)鋁生産中的材料(liao)抗電解質的能力(li)）與鋁用炭素材料(liào)有關，除瀝青 外，TC226有關(guan)鋁用炭素材料的(de)新課題已經很少(shao)，說明鋁用❄️炭素材(cai)料的ISO标(biao)準已經較完善。當(dang)然也存在一些問(wèn)題，從技術上看，形(xing)成ISO标準(zhǔn)的技術，一 般(bān)是非常成熟的方(fang)法，不會是的技術(shu)；按照ISO起(qi)草的程序，标準起(qǐ)草的周期相對較(jiao)長，對産品更新的(de)追蹤🔅不及時；有時(shi)檢測的結果與實(shí)際使用效果不* 相同；同時ISO标準的起草(cao)，有時要平衡各方(fāng)面的利益，使部分(fen)标準的适宜性大(dà)打折扣。
對鋁(lü)用炭素材料來說(shuō)，不論是ISO标準還是國内的(de)标準，其檢測的項(xiàng)目都比較多，有些(xiē)項目方法有好幾(ji)個，在采用時要注(zhu)意取舍和選擇。如(ru)🏃出口合同的簽訂(ding) 時，在加強生(shēng)産質量管理的前(qian)提下，盡可能檢測(ce)項目💋少🤟一些，降低(dī)不增值流程的費(fèi)用；如在選擇預焙(bèi)🏃♀️陽極的測定方法(fǎ)，就要注意國内沒(méi)有采用熱重法來(lái)測定的，包括 煅後石油焦振實(shí)密度（VBD）的(de)測定等都有這種(zhǒng)情況。
4 結(jié)語
通過上述(shu)分析，可以認爲：
①我國建立了一(yi)套*的、較完善的産(chan)品質量行業标準(zhun)體💘系，爲鋁用炭素(sù)材料産品質量的(de)穩步提高确立了(le)目标。
②我國鋁(lü)用炭素材料産品(pin)質量總體達到水(shui)平，能夠生産滿足(zu)各種不同要求的(de)産品。
③在檢測(ce)方法方面，國内有(you)一套完善的标準(zhǔn)體系，與ISO标準基本一緻，檢(jian)測項目多，确保了(le)評價的科學性⛱️和(he)數據的可比性，爲(wèi)鋁用炭素材料行(hang)業産品質量的提(tí)✂️高奠定了基礎。
對鋁用炭素材(cái)料産品質量、技術(shu)标準和檢測方法(fa)标準，也還存在一(yi)些問題，主要有：
①由于是一個行(háng)業的産品質量标(biāo)準，指标設立相對(duì)🐉較少，要求偏低，有(yǒu)時會出現一些與(yǔ)部分企業實際生(shēng)産相差較大的情(qing)況。
②産品質量(liang)的穩定依然是行(hang)業zui需要解決的問(wèn)題，不同企業、同一(yī)企業不同時期和(hé)同一批産品質量(liàng)差距較大，不♻️利于(yu)🔴下遊生産💋的的穩(wěn)定，部分企業的産(chǎn)🔴品質量有待提高(gao)。
③檢測方法标(biāo)準起草的基礎數(shu)據偏少，操作相對(dui)複雜，個别項目檢(jian)測結果與實際使(shi)用有差距，配套研(yan)究慢。
根據這(zhè)些情況，爲了促進(jin)鋁用炭素材料産(chǎn)品質量的穩定提(tí)高，提升行業競争(zheng)能力，在質量标準(zhǔn)方面，建議：
①對(dui)産品質量标準，要(yao)更注重于行業引(yǐn)導作用，偏重于原(yuan)則性的規定，以增(zēng)強标準的适宜性(xìng)，一些不易統一的(de)指📧标和😄判定的方(fāng)法，留給合同去處(chu)理。
②要進一步(bu)全面調研國内鋁(lü)用炭素材料的質(zhì)量情況，爲标準的(de)制、修訂提供支持(chi)，同時密切關注下(xià)遊的需求，加大對(duì)原料、生産過程的(de)控制，确保産品質(zhì)量的穩定。
③要(yao)繼續跟蹤ISO在鋁用炭素材(cai)料标準方面的進(jìn)展，加強基礎研究(jiū)，提高配套研究的(de)速度和水平，同時(shí)不斷解決标準⚽使(shi)用過程中所碰到(dào)的問題，積極将國(guo)内的新技術向ISO标準推薦(jian)。
總的來說，标(biāo)準、質量、技術是緊(jǐn)密相連且互相促(cù)進，在法律的框💋架(jia)下，抛開市場、不管(guan)行業長遠的發展(zhan)，談标準、質量和技(jì)術也是沒有任何(he)意義的，應該珍惜(xī)國内♌鋁用炭素行(háng)業在原料🌈、成本等(deng)方面發展的有利(lì)條件，不斷提升發(fa)展的質量，爲行業(yè)長時期的❌穩定繁(fán)榮奠定基礎。
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