铝电解用预焙阳极生产技术规范-征求意见稿

ICSXXX

H30XXX

T/HEBQA

团体标准

T/HEBQIAXXXX—2022

铝电解用预焙阳极生产技术规范

TechnicalSpecificationforproductionforPrebakedanodeforaluminiumelectrolysis

（征求意见稿）

2022-XX-XX发布2022-XX-XX实施

河北省质量信息协会发布

T/HEBQIAXXXX—2022

前  言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件由河北鸿科碳素有限公司提出。

本文件由河北省质量信息协会归口。

本文件起草单位：xxx、xxx、xxx、xxx、xxx。

本文件主要起草人：xxx、xxx、xxx、xxx、xxx。

本文件首次发布。

II

T/HEBQIAXXXX—2022

引  言

xxx《铝电解用预焙阳极生产技术规范》的制定基于提升铝电解用预焙阳极外观质量，保证铝电解

用预焙阳极外观美观，在YS/T285-2012《铝电解用预焙阳极》标准的基础上，增加对预焙阳极碳碗的

要求、预焙阳极掉角棱的深度、大面裂纹的数量、端面表面裂纹直线长度等要求。另外，还规范了铝电

解用预焙阳极生产过程要求。

III

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铝电解用预焙阳极生产技术规范

1范围

本文件规定了铝电解用预焙阳极的生产技术要求、总体要求、试验方法、检验规则、包装、存储、

运输和质量说明书内容等。

本文件适用于铝电解用预焙阳极（以下简称预焙阳极）以及其生产过程。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T26297.3铝用炭素材料取样方法第3部分：预焙阳极

YS/T285铝电解用预焙阳极

YS/T63.2铝用炭素材料检测方法第2部分：阴极炭块和预焙阳极室温电阻率的测定

YS/T63.3铝用炭素材料检测方法第3部分：热导率的测定比较法

YS/T63.4铝用炭素材料检测方法第4部分：热膨胀系数的测定

YS/T63.7铝用炭索材料检测方法第7部分：表观密度的测定尺寸法

YS/T63.9铝用炭素材料检测方法第9部分：真密度的测定氦比重计法

YS/T63.10铝用炭索材料检测方法第10部分：空气渗透率的测定

YS/T63.11铝用炭索材料检测方法第11部分：空气反应性的测定质量损失法

YS/T63.12铝用炭素材料检测方法第12部分：预赔阳极CO2反应性的测定质量损失法

YS/T63.14铝用炭素材料检测方法第14部分：抗折强度的测定三点法

YS/T63.15铝用炭素材料检测方法第15部分：耐压强度的测定

YS/T63.16铝用炭素材料检测方法第16部分：微量元素的测定X射线荧光光谱分析方法

YS/T63.19铝用炭素材料检测方法第19部分：灰分含量的测定

YS/T587.9炭阳极用煅后石油焦检测方法第9部分：真密度的测定

3生产技术要求

3.1生产工序

预焙阳极的生产过程由石油焦原料经煅烧、成型、焙烧三个工序完成。

3.2煅烧

3.2.1石油焦是煅烧工序的原料。石油焦经天车抓入破碎仓中进行破碎，经斗提皮带运输设备送至罐

式煅烧炉进行高温热处理，除去石油焦中的水分、挥发份及部分硫，得到具有一定强度、较低比电阻、

较高真密度的煅后焦原料。将煅后焦原料送入煅后仓贮存，供成型车间生产生阳极。

1

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3.2.2石油焦进料粒度应小于400mm，石油焦出料粒度宜为50-70mm。

3.2.3煅烧炉温度应为1360±30℃，除去石油焦中的水分、挥发份及部分硫，得到煅后焦。

3.2.4煅后焦冷却温度应在75±35℃。

3.3成型

3.3.1煅后焦原料是成型工序的原料。煅后焦原料经过破碎、筛分成不同粒径，各个粒级物料按照一

定的比例进行配料，配好的骨料经过螺旋输送机输送至混捏锅上层进行加热，加热至指定温度后放到下

层混捏锅。

3.3.2加热骨料和一定比例的液体沥青在混捏机中混合、搅拌，搅拌成具有一定塑性的糊料，糊料进

入成型机中振动成型。

3.3.3振动成型后推出的碳块通过链板输送机输送到冷却水池中进行冷却成，后经过板式输送机输送

到出水处，由天车码好，经检验员检验后再由叉车运送到焙烧车间仓库。

3.3.4煅后焦破碎粒径可分为4种，粒径分别应在4-8mm、1-4mm、0－1mm、为0-0.5mm（球磨粉）以

下（0.075mm以下为主）。

3.3.5煅后焦原料破碎、筛分、磨粉粒度符合表1规定。

表1

项目指标

煅后焦进料粒度＜70

mm

煅后焦出料粒度≤20

mm

返回料进料粒度＜70

mm

返回料进料粒度≤20

mm

-200目球磨粉末纯度65±5

%

3.3.6液体沥青配料温度应为175±5℃，混捏机内物料重量应为3700kg。

3.3.7沥青的配入量应为15.5±0.5%。

3.3.8残极配入量应小于3%。

3.3.9生产时根据残极破碎情况进行调整控制，尽可能提高残极粗粒与残极细粒之比。

3.3.10骨料预热温度应为115±5℃，糊料混捏温度应为155±3℃，糊料冷却温度应为135±5℃（非

真空成型）。

3.3.11成型快速振动时间应为90±20s，振动频率应≥50Hz，生碳块冷却水温度应在50-60℃。

3.4焙烧

3.4.1碳粉、锯木面和水按照一定比例混合对碳碗进行填充，填充好的生碳块装入焙烧炉。在填充料

的保护下用天然气或煤气作为燃料，按照既定的焙烧曲线进行高温热处理，使生块中的沥青转化成沥青

焦，形成具有较高导电性和强度的阳极熟块，再按一定速度冷却后出炉，经人工清理检查后，将合格块

存入库房发货，废块经破碎返到生块成型流程。

3.4.2焙烧火焰周期宜采用32小时。

2

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3.4.3预焙烧周期即火焰周期×加热炉室数，宜采用192小时（生产时）。

3.4.4冷却时间即采用火焰周期×冷却炉室数，宜采用224小时（生产时）。

3.4.5每个系统采用三排燃烧架串联燃烧。

3.4.6碳块最终温度，阳极热电偶插在靠近横墙方向紧贴端头炭块中间处，非端头炉室高温燃烧架阳

极温度应不低于950℃。

3.4.7炉室表面应有大面积的红眼，红眼不论任何形状，先确定一个最长，再根据最长和最宽取向应

垂直确定最宽，最宽处宽度小于2cm的红眼最长直线距离不应大于20cm；最宽处宽度大于2cm的红眼

最长直线距离不应大于10cm。

3.4.8排烟架烟气温度：≤300℃，烟气目标温度1150±30℃。

3.4.9在正常移炉结束2小时后，第一、第二燃烧架单条火道温度与目标温度偏差不超过15℃，平均

偏差：±15℃，第三燃烧架按标准升温曲线允许偏差平均值：±20℃，排烟架相临火道之间允许温度偏

差：±100℃。

3.4.10当因停电、停气、停排气烟斗等，使之停火造成炉温下降，在升温时，可用该区升温速度的三

倍升至原来的温度，然后再按升温曲线升温。

3.4.11跨接烟道的运行方式，当炉室运行到转弯跨接烟道处时，可将排烟架往前跳移一个炉室。

3.4.12每炉每料箱内装3层碳块，每层7块，每箱共装21块。每排相邻两块正反交错放置，相邻两

层碳块正反交错放置。

3.4.13填充料底层、上层、两边密实、平整。

3.4.14焙烧火焰系统填充料(煅后焦)的质量应符合表2规定。

表2

项目指标

全水分＜1

%

粒度9±3＜5%

mm

3.5±2.5≥90%

≤1＜5%

3.4.15装炉填充料炉底料宜在95±25mm，覆盖料宜在50±50mm。

3.4.16碳块在料箱中要求垂直平整、四周对称，碳块与火道间距应>40mm。

4总体要求

4.1产品分类

预焙阳极用“TY”标注，按理化性能分为2个牌号：TY-1、TY-2。

4.2理化性能

4.2.1预焙阳极的表观密度、真密度、耐压强度、抗折强度、温室电阻率符合表3的规定。

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表3

表观密度真密度耐压强度CO2反应性抗折强度室温电阻率热膨胀系数灰分含量

g/cm3g/cm3MPa/%MPaμΩ.m10-6/K

牌号%

不小于不大于

TY-11.552.0535.083.0574.50.5

8

TY-21.522.0432.073.0625.00.8

以YS/T63.12中的残极率考核，即CO2反应残余

4.2.2需方对表3规定以外的性能如热导率、空气渗透率、空气反应性和微量元素含量（硫、钒、镍、

硅、铁、钠、钙）等有要求时应向供方提出，由供需双方协商确定并在订货单（或合同）中注明。

4.2.3预焙阳极性能的数值修约与极限数值的表示和判定按照要求GB/T8170的规定进行。

4.2.4对于有残极返回进行生产的预焙阳极产品，指标要求可由供需双方协商确定并在订货单（或合

同）中注明。

4.3预焙阳极的规格及尺寸允许偏差

4.3.1预焙阳极规格由供需双方商定。

4.3.2预焙阳极的尺寸偏差应符合表4的规定。

表4

项目尺寸允许偏差

长度±1.0%

宽度±1.5%

高度±3.0%

不直度不大于长度的1%

4.4预焙阳极的外观质量

4.4.1预焙阳极表面和碳碗内的粘结的填充料应清理干净。

4.4.2预焙阳极表面的氧化面积不得大于该面积的20%，深度不得超过20mm，碳碗不能有氧化缺损。

4.4.3预焙阳极掉角、掉棱尺寸应符合以下规定：

a)掉角截面近似周长（a+b+c）不大于400mm，深度不大于40mm，在100mm～300mm之间，深度不

大于30mm的不得多于两处，小于100mm的不计；

b)掉棱长度不大于300mm，深度不大于40mm；掉棱长度在100mm～300mm，深度不大于30mm的不

得多于两处；长度小于100mm，深度不大于30mm的忽略不计。

4.4.4预焙阳极碳碗底面凹凸高度不大于15mm，预焙阳极大面裂纹直线长度不大于300mm，最大宽

度不大于1mm，数量不多于2处，端面表面裂纹直线长度小于100mm，宽度小于1mm的忽略不计。（但

在同一表面上不得含有连续的多条裂纹）

4.4.5预焙阳极表面鼓包或缺损周长不大于300mm，高度或深度不大于20mm，数量不多于2处。

4.4.6每块预焙阳极有粘结的碳碗数不多于两个，粘结的碳碗造成斜槽缺损不多于两处，粘结斜槽缺

损不大于其面积的1/2，小于1/3的忽略不计。

4.4.7炭块表面粘结厚度不大于3mm。

4.4.8炭碗内填充料应吹干净，不应有颗粒料、杂物在炭碗内。

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4.5其他

4.5.1作为样品在其上取样且该批产品判定为合格时，该块预焙阳极应作为成品使用。

5试验方法

5.1预焙阳极理化性能检验方法

5.1.1表观密度的检验按YS/T63.7的规定进行。

5.1.2真密度的测定按照YS/T63.9或YS/T587.9的规定进行检测。仲裁分析按照YS/T63.9的规定

进行。

5.1.3耐压强度的检验按YS/T63.15的规定进行。

5.1.4CO2反应性的检验按照YS/T63.12的规定进行。

5.1.5抗折强度的检验按照YS/T63.14的规定进行。

5.1.6室温电阻率的检验按YS/T63.2的规定进行。

5.1.7热膨胀系数的检验YS/T63.4的规定进行。

5.1.8灰分含量的检验YS/T63.19的规定进行。

5.1.9热导率的检验按YS/T63.3的规定进行。

5.1.10空气渗透率的检验按YS/T63.10的规定进行。

5.1.11空气反应性的检验按YS/T63.11的规定进行。

5.1.12微量元素含量检验按YS/T63.16的规定进行。

5.2预焙阳极尺寸及允许偏差测量方法

预焙阳极的尺寸及允许偏差用相应精度的测量工具进行测量。

5.3预焙阳极外观质量检验方法

预焙阳极表面缺陷的尺寸用相应精度的测量工具进行测量，其他外观质量用肉眼检查。

6检验规则

6.1预焙阳极的检查和验收

6.1.1预焙阳极用应由供方技术监督部门进行检查，保证产品质量符合本标准（或订货合同）的规定，

并填写产品质量证明书。

6.1.2需方应对收到的产品按本标准（或订货合同）的规定进行检验，如检验结果与本标准（或订货

合同）的规定不符时，应在收到产品之日起1个月内向供方提出，由供需双方协商解决。

6.2组批

预焙阳极应成批提交检验，每批由同一牌号的预焙阳极组成。每批不超过100块或按照订货单（或

合同）约定。

6.2.1预焙阳极的取样

预焙阳极的取样按照表5的规定进行。

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表5

检验项目取样规定要求的章条号检验的章条号

理化性能取样方法按GB/T26297.34.25.1

尺寸及允许偏差逐块检验4.35.2

外观质量逐块检验4.45.3

6.2.2预焙阳极的检验项目及结果的判定

6.2.2.1理化性能分析结果中任何一项结果不合格时，应取双倍数量的试样对不合格项目进行重复试

验，若重复试验中有一个试样仍不合格，则判该产品不合格。

6.2.2.2尺寸偏差、外观质量不合格时，判该块不合格。

7包装、贮存、运输和质量证明书

7.1预焙阳极的包装

预焙阳极产品可用塑料薄膜简易包装，也可由供需双方商定其他方式包装。每批包装内应附质量说

明书，质量说明书其上注明：

a)供方名称；

b)产品名称、规格和牌号；

c)批号；

d)净重和块数；

e)性能分析检验结果和技术监督部门印记；

f)本标准编号；

g)出厂日期。

7.2预焙阳极的运输、贮存

预焙阳极在运输、贮存过程中应保持清洁、干燥，避免受潮、破损。

7.3预焙阳极订货单（或合同）的内容

本标准所列材料的订货单（或合同）内应包括下列内容：

a)产品名称；

b)规格和牌号；

c)数量；

d)本标准编号；

e)本标准要求的其他需要在合同中注明的内容。

A

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目  次

前  言...............................................................................................................................................................II

引  言.............................................................................................................................................................III

1范围.....................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.................................................................................................................................................1

3生产技术要求.....................................................................................................................................................1

3.1生产工序.....................................................................................................................................................1

3.2煅烧.............................................................................................................................................................1

3.3成型.............................................................................................................................................................2

3.4焙烧.............................................................................................................................................................2

4总体要求.............................................................................................................................................................3

4.1产品分类.....................................................................................................................................................3

4.2理化性能.....................................................................................................................................................3

4.3预焙阳极的规格及尺寸允许偏差.............................................................................................................4

4.4预焙阳极的外观质量.................................................................................................................................4

4.5其他.............................................................................................................................................................5

5试验方法.............................................................................................................................................................5

5.1预焙阳极理化性能检验方法.....................................................................................................................5

5.2预焙阳极尺寸及允许偏差测量方法.........................................................................................................5

5.3预焙阳极外观质量检验方法.....................................................................................................................5

6检验规则.............................................................................................................................................................5

6.1预焙阳极的检查和验收.............................................................................................................................5

6.2组批.............................................................................................................................................................5

7包装、储存、运输和质量证明书.....................................................................................................................6

7.1预焙阳极的包装.........................................................................................................................................6

7.2预焙阳极的运输、贮存.............................................................................................................................6

7.3预焙阳极订货单（或合同）的内容.........................................................................................................6

I

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铝电解用预焙阳极生产技术规范

1范围

本文件规定了铝电解用预焙阳极的生产技术要求、总体要求、试验方法、检验规则、包装、存储、

运输和质量说明书内容等。

本文件适用于铝电解用预焙阳极（以下简称预焙阳极）以及其生产过程。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

GB/T26297.3铝用炭素材料取样方法第3部分：预焙阳极

YS/T285铝电解用预焙阳极

YS/T63.2铝用炭素材料检测方法第2部分：阴极炭块和预焙阳极室温电阻率的测定

YS/T63.3铝用炭素材料检测方法第3部分：热导率的测定比较法

YS/T63.4铝用炭素材料检测方法第4部分：热膨胀系数的测定

YS/T63.7铝用炭索材料检测方法第7部分：表观密度的测定尺寸法

YS/T63.9铝用炭素材料检测方法第9部分：真密度的测定氦比重计法

YS/T63.10铝用炭索材料检测方法第10部分：空气渗透率的测定

YS/T63.11铝用炭索材料检测方法第11部分：空气反应性的测定质量损失法

YS/T63.12铝用炭素材料检测方法第12部分：预赔阳极CO2反应性的测定质量损失法

YS/T63.14铝用炭素材料检测方法第14部分：抗折强度的测定三点法

YS/T63.15铝用炭素材料检测方法第15部分：耐压强度的测定

YS/T63.16铝用炭素材料检测方法第16部分：微量元素的测定X射线荧光光谱分析方法

YS/T63.19铝用炭素材料检测方法第19部分：灰分含量的测定

YS/T587.9炭阳极用煅后石油焦检测方法第9部分：真密度的测定

3生产技术要求

3.1生产工序

预焙阳极的生产过程由石油焦原料经煅烧、成型、焙烧三个工序完成。

3.2煅烧

3.2.1石油焦是煅烧工序的原料。石油焦经天车抓入破碎仓中进行破碎，经斗提皮带运输设备送至罐

式煅烧炉进行高温热处理，除去石油焦中的水分、挥发份及部分硫，得到具有一定强度、较低比电阻、

较高真密度的煅后焦原料。将煅后焦原料送入煅后仓贮存，供成型车间生产生