一种石墨化阴极及制备方法、铝电解槽、铝电解方法技术

本发明专利技术提供了一种石墨化阴极及制备方法、铝电解槽、铝电解方法，属于铝冶炼领域。包括：石墨化阴极基体；以及TiB<subgt;2</subgt;复合层，所述TiB<subgt;2</subgt;复合层覆盖于所述石墨化阴极基体的至少部分表面，所述TiB<subgt;2</subgt;复合层的碳含量＜20wt.％，所述TiB<subgt;2</subgt;复合层的厚度为5mm‑50mm。首先，TiB<subgt;2</subgt;复合材料可展现出优异的抗渗透性能。其次，当TiB<subgt;2</subgt;复合材料中的碳含量小于20wt.％时，制备的阴极与铝水润湿性好、硬度高，能够有效抵抗低温电解质的钠钾渗透膨胀。再次，限定复合层的厚度为5mm‑50mm，能够满足阴极与铝水的抗渗透膨胀性能。从而抵抗了低温电解质对石墨化阴极的钠钾渗透破坏。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及铝冶炼，尤其涉及一种石墨化阴极及制备方法、铝电解槽、铝电解方法。

技术介绍

1、石墨化阴极是以石油焦、沥青焦等为主要原料，经过成型、焙烧、浸渍和2300℃以上的高温石墨化处理制成的阴极炭块。这一过程中，原料中的碳元素在高温下重新排列，形成类似石墨的晶体结构，从而赋予炭块优异的导电性、导热性和耐腐蚀性。石墨化阴极主要用于铝电解槽的阴极材料。在铝电解生产过程中，它作为导电和构成电解槽内衬的重要部分，对于提高电流效率、降低能耗、延长电解槽寿命等方面具有关键作用。

2、然而，在当前工业化的预焙炭阳极铝电解槽上开展低温铝电解生产时，低温电解质体系通常含有较高的钾，对炭质阴极的渗透破坏作用较强，特别是当铝电解槽采用普通炭块、半石墨质、石墨质阴极材料时，受到钾侵蚀后易出现阴极膨胀开裂现象。石墨化阴极的钾膨胀开裂风险略小，但石墨质地软抗钾渗透弱，长期运行也存在因钾侵蚀而出现层状粉化和剥落的问题。因此，亟需研制出一种能解决低温电解质对阴极钠钾渗透破坏的问题的方法。

技术实现思路

1、本申请提供了一种石墨化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种石墨化阴极，其特征在于，所述石墨化阴极包括：

2.一种权利要求1所述的石墨化阴极的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述TiB2复合糊状料的组分为：12wt.％-15wt.％的沥青，0.1wt.％-1wt.％的石墨纤维，余量为TiB2粉末。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述TiB2复合粉末状料的组分为：2wt.％-10wt.％的TiN粉，1wt.％-5wt.％的CoB粉，1wt.％-3wt.％的ZrB2粉，1wt.％-3wt.％的金属粉，1wt.％-2wt.％的聚乙烯醇粘结剂，余量为T...

【技术特征摘要】

1.一种石墨化阴极，其特征在于，所述石墨化阴极包括：

2.一种权利要求1所述的石墨化阴极的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述tib2复合糊状料的组分为：12wt.％-15wt.％的沥青，0.1wt.％-1wt.％的石墨纤维，余量为tib2粉末。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述tib2复合粉末状料的组分为：2wt.％-10wt.％的tin粉，1wt.％-5wt.％的cob粉，1wt.％-3wt.％的zrb2粉，1wt.％-3wt.％的金属粉，1wt.％-2wt.％的聚乙烯醇粘结剂，余量为tib2粉。

5.一种低温铝电解槽，其特征在于，所述铝电解槽包括权利要求1所述的石墨化阴极。

6.根据权利要求5所述的低温铝电解槽，其特征在于，所述铝电解槽的侧壁槽壳上设置有强...

【专利技术属性】
技术研发人员：包生重，王怀江，陈开斌，张芳芳，罗丽芬，李静，石梦寒，张亚楠，刘彦辉，石序，马军义，唐新平，
申请(专利权)人：中铝郑州有色金属研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：