随着电解铝生产工艺改进及节能技术应用，电解槽规格也向着大型化发展，大规格铝电解用阴极炭块市场需求量也同时递增。生产大规格铝电解用阴极炭块所用原料以宁夏优质电锻无烟煤、人造石墨、改质沥青为配伍，以提高炭块的导电率、耐压强度和抗钠浸蚀能力。通过调整人造石墨在其干料配方中所占比例，用以满足用户对不同牌号铝电解用阴极炭块理化性能的需要。炭素制品生产中，配方在决定产品理化指标、内在质量、过程产品和成品率中占有极其重要的影响因素。为此，确定铝用阴极炭块工作配方中固体原料的最大粒级和粒度组成是大规格高石墨质铝用阴极炭块研制、生产的首要关键问题。工艺技术配方的选择要综合考虑产品的技术使用性能、生产设备、产品合格率等多方面因素。
粒度组成中用不同尺寸骨料和粉料的配合比例，生产不同规格的石墨质阴极需要采用不同的粒度组成，一般使用4种颗粒，即大颗粒、中颗粒、小颗粒和细粉(磨粉机产出)，以便得到合适的体积密度和物理化学性能。大颗粒在物料中起骨架作用，适当地提高大颗粒的尺寸和使用比例有利于改善制品的抗热震性和降低线膨胀系数，减少制品在焙烧和石墨化过程中产生的裂纹，但同时会增加制品的孔隙率及降低制品的体积密度和机械强度。中小颗粒和细粉的作用是填充大颗粒之间的空隙，适当的增加细粉的使用比例，有利于提高制品的体积密度和机械强度，而且成品加工后表面比较光滑，但是细粉使用比例过多容易导致制品在焙烧及石墨化过程中的裂纹概率增加。粒度组成的—般规律是大规格阴极应用尺寸较大的骨料颗粒，并适当减少细料的比例;生产不同规格的石墨质阴极时骨料和粉料颗粒尺寸是有区别的。这些粒度组成的规律和理论来基本上来自于石墨电极生产工艺。
炭素原料经煅烧、破碎、筛分、磨粉后按规定配方配料， 配方的制定既需要有—定的理论指导，更要依赖长期的实践经验。研究配料的粒度组成必须对各种炭素原料颗粒的振实密度、颗粒压碎强度系数及颗粒回胀系数进行测定，在此基础上考虑原料配比和粒度组成。学者们对炭素制品生产的配料粒度组成进行过大量的研究，提出—些粒度组成的推导公式，如考虑最佳物理机械性能的“最大密度法”及考虑最佳成品率的“适当密度法”等，这些推导公式对指导生产有重大的指导意义和参考价值。
以最佳物理机械性能的“最大密度法”是美国学者莫罗佐斯基曾提出的一个炭素制品的结构模型，即炭素制品为焦炭颗粒和黏结剂炭
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“透过现象，探索铝用阴极配方的规律性” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色网
来源：万基控股集团石墨公司
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2025年05月23日 ~ 25日 
