[发明专利]一种高强度低电阻常温冷捣糊的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度低电阻常温冷捣糊的制备方法。

背景技术

铝电解槽及矿热炉一般采用炭块作为筑炉材料，炭块与炭块之间采用炭素糊料进行捣固填缝。特别是铝电解工艺中，糊料与阴极炭块同为铝电解槽的砌筑材料，直接与高温铝液和电解质接触，所以要求它与阴极炭块有相同或相似的性质，如灰分含量低，有良好的导电、导热性能，能够耐铝液和电解质侵蚀，烧结特性好等，这样有利于提高铝电解槽的整体性能，延长槽寿命。

现有技术中，捣固糊按捣固温度分为热捣糊和冷捣糊。热捣糊施工温度在100℃以上，筑炉时沥青烟气挥发量多，劳动条件恶劣，不仅对环境造成污染，而且对施工人员的身体也会造成一定的伤害。且由于筑炉工艺对温度要求严，很难保证筑炉质量。

冷捣糊在施工过程中不需预热，可以在常温范围内施工，施工时没有沥青烟气，工作条件好，显著改善了施工人员的作业环境，有利于保证筑炉质量，因而在国内外铝电解生产中得到广泛的重视。

目前，国际上仅有挪威埃肯炭素公司能工业化生产高品质冷捣糊，而该公司的生产技术对中国严格保密。国内的一些科研院所和企业在冷捣糊的研制方面进行了一些尝试，但普遍存在强度低、电阻高的缺陷，不适宜于工业生产应用。因此，研究开发一种高强度低电阻的常温冷捣糊，对于打破国外公司的技术垄断和技术封锁，促进我国铝电解等冶金工业的低碳高效发展，具有重要的理论和现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度低电阻常温冷捣糊的制备方法，该方法生产过程无需加热，能耗低、效率高，对环境影响小，制备出来的冷捣糊产品在常温下即可捣固操作，且烧结后具有强度高、电阻低的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强度低电阻常温冷捣糊的制备方法，其特征在于它由以下原料和步骤制成，所述各原料的重量配比为：

(1)骨料75-82份，(2)粘结剂16-20份，(3)添加剂2-5份；

所述各步骤为：

A.将骨料破碎至8mm以下，称重；

B.按上述比例将骨料加入到预热至80℃～120℃的混捏锅中混合0.5h～1h，然后加入粘结剂和添加剂至同一混捏锅中混捏15min～30min出锅、冷却至室温后包装。

所述骨料是普煅无烟煤、电煅无烟煤、残阳极、人造石墨、冶金焦、沥青焦、石油焦中的一种或者几种的混合物，其粒度为0.1mm～4mm。

所述粘结剂是改质煤沥青、煤焦油、蒽油、树脂中的一种或者几种的混合物。

所述添加剂为2,4-二硝基甲苯、苯乙烯、间二硝基苯、硫磺、碳化硼中的一种或者几种的混合物。

本发明的工艺流程如下：将骨料破碎到8mm以下、筛分、称重，加入预热至80℃～120℃的混捏锅中混合0.5h～1h，再加入粘结剂和添加剂于80℃～120℃混捏15min～30min，出锅，冷却，包装。

本发明产品的技术指标如下：表观密度1.48g/cm³～1.60g/cm³，耐压强度20MPa～25MPa，室温电阻率50μΩ·m～70μΩ·m，灰分≤5.0％，挥发分8.0％～10.0％，真密度1.95g/cm³～2.08g/cm³，热导率≥7.0W/(m·K)，焙烧失重≤8.5％，膨胀收缩率(△L_A－△L_B)≤0.50％，膨胀收缩率(△L_A－△L_C)≤0.65％。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明生产出来的冷捣糊产品在使用施工过程中不需要炒糊或加温搅拌，可在-5℃～45℃常温条件下进行捣固作业，避免了有毒烟气释放，大大减轻了施工人员的劳动强度和保证了施工人员的身体健康，且施工过程不受时间的制约，有利于保证施工质量；

2、显著提高了冷捣糊产品的强度和热导率，降低了冷捣糊产品的电阻率和膨胀收缩率，使得在铝电解生产时显著降低槽电压、能耗及生产成本，大大延长铝电解槽寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细描述，但本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，本发明的保护范围不局限于以下所述，凡是依据本发明技术原理所作的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

本发明的特征在于它由以下原料和步骤制成，所述各原料的重量配比为：

(1)骨料75-82份，(2)粘结剂16-20份，(3)添加剂2-5份；