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ICS 59.100.20 Q 52 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T 141-2009 代替YB/T 141-1998 高炉用微孔炭砖 Microporous carbon block for blast furnace 2009-12-04发布 2010-06-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 前言 本标准代替YB/T 141-1998<高炉用微孔炭砖>. 本标准与YB/T 141-1998相比主要变化内容如下: --体积密度指标进行了修订; --耐压强度指标进行了修订; --透气度指标进行了修订; --显气孔率指标进行了修订; --导热系数指标测试温度进行了修订; --删去了参考指标灰分和真密度的要求......
导热性能是炭/炭复合材料最重要的性能之一, 这方面的研究文献数量仅次于力学性能.Savage[43]报道了CVD热解炭基体结构与导热系数的关系.对于炭材料来说, 声子散射是热导率随温度变化的主要原因[43], 如图3-222所示.廖寄乔[53]研究了不同微结构炭/炭复合材料随温度变化其导热系数的变化趋势, 两者具有相似的变化规律. 图3-222 炭材料的导热系数随温度的变化[43] 美国桑迪亚实验室的研究者们研究了不同偏光显微结构炭/炭复合材料在沉积态和热处理后的导热系数[62].他们使用低密度的炭毡, 这样可以认为热导性能为炭基体所支配.无论是沉积态还是热处理后, 具有SL结构炭/炭复合材料的导热系数和抗热应力因子都比具有RL+SL复合结构的要低[43].文献[48]中系统地研究了不同偏光显微结构复合材料的导热系数和热膨胀, 其结果表明: 在相同条件下, 三种基本......
当一个没有预热的阳极放入很热的电解槽中时,热量由阳极表面透入阳极内部,由于阳极温度分布不均,从而会引起阳极热膨胀,阳极各处热膨胀大小的差异会导致热应力的产生,热冲击可以造成阳极裂纹,阳极裂纹的类型如图1所示. 图1 由于热冲击所造成的3种裂纹 当阳极发生热裂纹时,如果部分炭渣掉入电解槽中,将会对电解槽造成干扰.从而会降低铝产量,增加净炭消耗,使铝生产成本严重增加. 2...完全破裂.KIC表示断裂韧性,同时也表示抗不稳定断裂强度,其公式如下: 式中,KIC为断裂韧性,N/m3/2;σc为断裂强度,N/m2; a为断裂长度,m;γ为不规则的几何构成及装炉方式,[-]. 对于多孔性的材料来说,比如炭阳极,实验测定其断裂韧性是有难度的,但断裂韧性可以通过间接的测定断裂能G来测定[6]: 式中,G为断裂能,J/m2. 断裂能(也称为能量释放率)也可以通过产生......
业的主要原料是氧化铝,在赫尔埃鲁尔过程中,每生产1t铝大约需要2t氧化铝,0.5t炭阳极,还有14 MW·h的电能.2t的氧化铝就需要从5t的铝土矿中来提取.具体产出平衡情况如图1所示. 图1 电解槽的产出平衡示意图 2.1 铝土矿 按照现在的生产情况来看,世界铝土矿的储存量可持续300年,其储量主要分布在非洲,南美和澳大利亚. 2.2 氧化铝的生产...电解槽:一种是自焙槽;另一种是预焙槽.自焙槽和预焙槽如图2所示. 图2 自焙槽和预焙槽 两种电解槽都有钢槽,底部有炭阴极铝液,中间有电解质和熔融的氧化铝,上部有氧化铝层. 今天的新电解槽的设计都是预焙槽,也就是阳极先在焙烧炉中焙烧,然后进行浇铸.等阳极消耗到80%时(一般情况下是4周之后),就要重新换阳极,使用后剩下的阳极,也就是所谓的残极可回收利用. 3 铝消费......
Felix Keller 1 引言 在对电解过程进行数据分析的基础上,确定了阳极的有关质量指数,在此基础上,可通过分析一定数量的阳极样品来确定阳极质量的优劣. 2 简介 阳极的净炭耗与阳极的质量,电解槽的特性以及操作参数有关.而阳极的质量本身就由许多不同的参数来表示,从而使得对阳极质量的描述显得有些麻烦.然而生产实践表明,阳极质量问题与下列故障中的一个或几个有关. (1) 阳极被CO2气体破坏; (2) 阳极被空气破坏; (3) 阳极受热冲击的损害. 既然找到了阳极的质量指数,在判断阳极质量的优劣时就要看阳极是否会出现上述三方面的故障,或者出现其中某一故障[2].自从有关阳极质量指数的资料出现后,人们也开始了对阳极热冲击问题的研究,从而使人们对热冲击有更好的理解,更好的解决阳极热冲击.有关阳极热冲击的问题可参阅参考文献[3],<阳极的热冲击问题真的已被......
炭纤维的制造和应用可追溯到1860年, 为了研制灯丝英国人首次制造了炭丝.1879年美国人爱迪生用炭丝做灯丝.1959年美国联合碳化公司(Union Carbide Corporation, UCC)以胶黏纤维(Viscose fiber)为原丝制成名为"Hyfil Thornel"的纤维素基炭纤维(Rayon-based carbon fiber); 1962年日本炭素公司制备出低模量聚丙烯腈炭纤维; 1963年英国航空材料研究所开发出高模量聚丙烯腈炭纤维.后来随着航天和军工的需求, 炭纤维的制造技术得到了飞速发展.炭纤维的种类也由原来的以天然物质如棉纱为原料而发展到以石油化工为原料的人工合成阶段, 产品性能和产量也得到了大大提高. 图2-1 工业用炭纤维 经过多年的研究与发展, 得出如下经验: 要制造长的炭纤维丝, 只能通过高分子有机纤维的固相炭化来得到.但是也......
极厂来说,对于旧阳极厂的改造也是一样的.现代化的阳极厂,所使用的耐火材料是高质量的,过程控制系统是新的,现代化的, 装,出炉使用多功能天车.现代化敞开式环式焙烧炉如图1所示. 本文主要介绍Alusuisse技术和R&D炭素自动焙烧系统技术对这些部件组成进行的研究. 对于一个新的或经过改造的焙烧炉来说,耐火材料的砌筑要达到下列目的: (1) 所有阳极的焙烧温度要达到均匀; (2) 投...; (3) 延长耐火材料的寿命; (4) 减少废气的排放; (5) 减少手工操作. R&D公司研究开发了一整套火焰和工艺控制系统,R&D公司的这项技术可以成功的应用于炭阳极焙烧炉的操作,这项系统可以满足下列要求: (1) 有效控制温度,风力和升温梯度,其目的是为了保证确定了的升温曲线.为了保证阳极质量的稳定均一,升温曲线对所有的阳极来说应该都是一样的. (2) 当火焰循环系统从......
在诸多影响炭/炭复合材料石墨化度微观分布的因素中, 应力石墨化是最重要的一种.已有的文献表明, 应力石墨化现象多见于树脂炭基体复合材料中.但是, 对于CVD热解炭基体复合材料, 尚未见有关这种界面应力石墨化现象的报道. 显微激光拉曼光谱具备炭结构分析的能力[40-41], 而且, 现在已经能够进行小至直径为1 μm区域的微区分析, 能够满足对炭/炭复合材料中石墨化度微观分布分析的要求. 本小节采用显微激光拉曼光谱, 分析2种基体分别为RL结构热解炭, SL结构热解炭的复合材料中石墨化度的微观分布特征, 特别是纤维/基体界面部位在石墨化过程中的变化情况. 两种炭/炭复合材料均采用PAN基炭纤维作为增强体, 炭纤维的密度ρ为1.76 g/cm3, 抗拉强度σ, 杨氏模量E, 断裂伸长ε分别为3.53 MPa, 230 GPa, 1.5%.两种材料具有相同的毡体结构. 图5-3所示......
炭/炭复合材料的物理性能主要包括体积密度, 石墨化度, 硬度, 热导, 电导, 比热和热膨胀等, 不同的应用对性能提出特别的要求. 炭材料一般是有序材料和无序材料的混合体.有序和无序成分之间的比例和关系与材料的性能直接相关[43].因此, Franklin将炭按石墨化难易分成三类, 如图3-214所示. 图3-214 Franklin炭结构模型 在完美石墨晶体和完全无序的无定形炭之间存在着大量的过渡态炭.Warren将网平面间还呈杂乱状态的积层结构叫做乱层结构(Turbostratic structure)[75].实际上, 大部分炭材料的六角网面叠层规则性在乱层结构和石墨结构之间.研究者们在炭材料有序度的研究上作了大量工作.1951年, Franklin根据衍射结果提出了表征材料相邻网平面与石墨位置几率的参数P[76]: d002=0.3440-0.0086......
筛分类型及相应的粉末细度 此前在不同企业中所进行的测量结果表明,布林值的变化范围在±1500也并非不正常. 当前工业中粉末粒度存在着较大的差异,所以在沥青加入量一定的情况下,分析这种粉末粒度差异对阳极质量和性能的影响是非常重要的.为了研究粉末粒度对阳极性能的影响,在配方中就不能加入颗粒较大的石油焦和残极,否则石油焦和残极的加入就会像加入稀释剂一样,导致对基本炭素参数如纯度,结构和孔隙......
