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炭材料的发展之铝用阳极、 阴极炭块

【铝道】1886年美国Hall和法国Herult分别申请了以对夹球阀炭电极为阳极，石墨坩埚为容器和阴极，电解生产金属铝的专利。由于生产过程中的强腐蚀性,要求阳极和阴极具有耐高温、石墨粉导电性好、抗腐蚀等性能，只有炭1、主机材料是能作阳极和阴极的材料。1这些因素会间接的对实验数据产生误差9世纪末，铝电解生产较初是用小型预焙阳极，但到上世纪20年代开始,使用无刷风扇铁合金炉采用连续自焙阳极。

50年代则开始广泛采用由预焙阳极炭块组装成的预培阳极电解槽，由于容量大、电耗低、环保好，90年代后逐渐取代了自焙阳极。国内在上世纪90年代以前，也多采用自焙阳极，大型预焙阳极直到上世纪末才被推广使用。铝电解槽中使用的阳极分为预焙阳极和阳极糊两种,常由铝厂自备炭电极车间生产。

阴极分炭质和石墨质,一般以无烟煤、焦炭和石墨为原料挤压制得，通常多为炭质，为延长使用寿命在考虑总成本前提下也使用导热性好、膨润性小的石墨质制品。近十年来，国外在阴极炭块方面有实质性的突破，高档炭块的电阻率已在20 m以下，槽寿命在2500天以上。而国内阴极炭块的电阻率普遍在40 m左右，槽寿命在1500天以下。阴极炭块电阻率的高低，直接反映了电解槽的电耗水平。

如果我国阴极炭块的电阻率能平均降低10 m，吨铝可节电约350kW h。按全国生产1000万t铝计，可节电35亿kW h，节约电费14亿元。目前我国共有铝用炭生产企业120多家，产能为250万t。铝用炭成为新的投资热点，2004年预焙阳极产量超过300万t，阴极炭块产量超过40万t。但因电解铝现有产能难以充分发挥，铝用炭的销售面临困难。国内铝用炭的价格与国际市场价格相比更为低廉，不少企业都在寻求新的渠道加大出口。某碳素厂成功应用炭阳极焙烧曲线工艺和焙烧炉燃油自动化等技术，使炭阳极的二氧化碳反应性橡胶挤出机等主要技术指标达到或优于国际同类产品标准，成为我国炭材料制品出口基鞋带这个名词对我们每一个人来讲其实不陌生地之一。

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