【有色金属行业标准(YS)】 铝电解用半石墨质阴极炭块

中华人民共和国有色金属行业标准YS/T 287-2005
代替YS/T287-1999
铝电解用半石墨质阴极炭块
Partially graphitiferous cathode carbon blockfor aluminium electrolysis
2005-05-18发布
国家发展和改革委员会
2005-12-01实施
YS/T2872005
本标准参照法国、挪威及德国等国家的公司标准，并结合我国炭素企业生产实际和用户的新要求对YS/T287-1999进行了修订。
本次修订对侧部炭块的性能未做改动，对底部炭块的性能做了以下修订：对真密度、室温电阻率、电解膨胀率的指标值作了修订；取消了牌号BSL-3；
一在常规指标中增加了开气孔率；在参考指标中增加了热膨胀率、杨氏模量、抗折强度。本次修订直接引用了YS/T62.1和YS/T62.2作为取样方法，另外还增加了附录B《热膨胀率的测定方法》。
本标准的附录A和附录B为资料性附录。本标准代替YS/T287-—1999。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。本标准由中国铝业股份有限公司贵州分公司负责起草。本标准由青铜峡铝业集团有限责任公司参加起草。本标准起草人；路增进、曾萍、白强、吴克明、李兴钢、吴安静。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：-GB/T8744—1988、YS/T287—1994、YS/T287—1999。1范围
铝电解用半石墨质阴极炭块
YS/T287—2005
本标准规定了铝电解用半石墨质阴极炭块的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存。本标准适用于砌筑铝电解槽用半石墨质阴极炭块。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。数值修约规则
GB/T8170
GB/T8719
炭素材料及其制品的包装、标志、储存、运输和质量证明书的般规定YS/T 62.1
铝用炭素材料取样方法底部炭块YS/T62.2
铝用炭素材料取样方法
铝用炭素材料检测方法
铝用炭素材料检测方法
铝用炭素材料检测方法
YS/T63.15
YS/T63.18
YS/T63.19
YS/T63.20
3要求
3.1产品分类
铝用炭索材料检测方法
铝用炭素材料检测方法
铝用炭素材料检测方法
铝用炭素材料检测方法
侧部炭块
室温电阻率的测定
表观密度的测定尺寸法
真密度的测定氮比重计法
灰分含量的测定
杨氏模量的测定
耐压强度的测定
静测法(压缩方式）
抗折强度的测定三点法
铝电解用半石墨质阴极炭块分为底部炭块和侧部炭块，以代号BSL表示。其中底部炭块分为BSL-1和BSL-2两个牌号，侧部炭块包括BSL-C一个牌号。3.2性能
3.2.1底部炭块的性能应符合表1的规定。表1
真密度
电阻率
膨胀率
250℃
热膨胀率
500℃
950℃
注1：灰分、真密度、表观密度、耐压强度、电阻率、开气孔率为常规分析指标。注2：电解膨胀率、热膨胀率、杨氏模量、抗折强度为底部炭块的参考指标，不做常规分析。需要时供方可以提供，但需在合同中注明。
YS/T287—2005
侧部炭块的性能应符合表2的规定。3.2.2
3性能指标的数值修约按GB/T8170的规定进行。3.2.3
尺寸及允许偏差
灰分/%
3.3.1未加工炭块的尺寸及允许偏差真密度/（g/cm2）
未加工炭块的尺寸及允许偏差应符合表3的规定。表3
规格/mm
535X470X3380
420×420×2550
底部炭块
侧部炭块
400×400×2100
400×400×1800
400×400×1600
540×375×3100
570×420×3150
400×115×550
注：其他规格可由供需双方协商，并在合同中注明。3.3.2加工后的炭块的尺寸及允许偏差宽度
加工后的炭块的尺寸及允许偏差应符合表4的规定。表4
底部炭块
非角部炭块
角部炭块
规格/mm
515×450×3280
515×450×3250
400×400×2500
400×400×2100
400×400×1800
400×400×1600
355×123×520
400×123×550
400×115×560
400×115×550
400×130×500
306/204×123×520
宽度/mm
注：其他规格可由供需双方协商，并在合同中注明。厚度/mm
表观密度/《g/cm）
允许偏差/mm
允许偏差
长度/mm
耐压强度/MPa
沟槽宽、深/mm
直角度/(°）
3.3.3炭块的弯曲度
YS/T287—2005
将长度为4m的细绳放在炭块所检工作面的两端，从两头收紧细绳，使细绳紧贴在所检工作面上，测得的所检工作面与细绳之间最大间隙值，即炭块的弯曲度。加工炭块的弯曲度不大于长度的0.1%，未加工炭块的弯曲度不大于长度的0.5%。3.4外观质量
3.4.1炭块表面应平整，断面组织不允许有空穴、分层和夹杂物。3.4.2炭块表面允许有图1所示的缺角、裂纹、缺棱、表面凹陷等缺陷，但其尺寸及数量应符合表5的规定。
缺陷示意图
缺陷名称
裂纹（宽度0.5mm以下）
表面凹陷
检验方法
性能测定方法
缺陷尺寸及数量
a+b+c≤150mm，不多于2处，小于40mm的不计单面裂纹α或b，或跨棱裂纹(a+b)≤60mma+5+c≤150mm，不多于2处，小于40mm的不计近似周长（a+b+c)≤100mm，深度≤5mm灰分的测定按YS/T63.15的规定进行。真密度的测定按YS/T63.9的规定进行。表观密度的测定按YS/T63.7的规定进行。耐压强度的测定按YS/T63.19的规定进行。室温电阻率的测定按YS/T63.2的规定进行。开气孔率的测定按YS/T63.6的规定进行。电解膨胀率的测定按附录A的规定进行，也可按供需双方商定的其他方法进行。热膨胀率的测定按附录B的规定进行，也可按供需双方商定的其他方法进行。杨氏模量的测定按YS/T63.18的规定进行。抗折强度的测定按YS/T63.20的规定进行。4.1.10
4.2尺寸及允许偏差测量方法
炭块的尺寸及允许偏差用相应精度的测量工具进行测量。4.3外观质量检验方法
炭块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。YS/T287—2005
5检验规则
5.1检查与验收
5.1.1炭块应由供方技术监督部门进行检查，保证其质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。5.1.2需方应对收到的产品按本标准的规定进行验收。如检验结果与本标准的规定不符时，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。如需仲裁，仲裁取样在需方由供需双方共同进行。
5.2组批
炭块应成批提交验收，每批应由同一牌号的炭块组成。底部炭块每批不大于120t，侧部炭块（含角部炭块）每批不大于10t。
5.3检验项目
每批产品均应进行性能的常规指标、尺寸及允许偏差、外观质量的检验。供需双方在合同中约定的性能参考指标也应同时进行检验。5.4取样
取样按表6的规定进行。
检验项目
（常规指标及合同中约定的参考指标）尺寸及允许偏差
外观质量
5.5检验结果的判定
取样规定
底部炭块和侧部炭块分别按YS/T62.1和YS/T62.2的规定取样
逐块检验
逐块检验
要求的章条号
检验的章条号
5.5.1性能分析结果中有任何一项结果不合格时，判该批不合格。但BSL-1不合格时可以按照BSL-2的要求重新判定，合格者按照BSL-2重新组批交货。5.5.2尺寸及允许偏差、外观质量不合格时，判该块不合格。6标志、包装、运输、贮存及质量证明书6.1标志
6.1.1检查合格后，在每块炭块上贴上检验合格证，或打上合格印记。按不同牌号，在每块炭块上标记如下：6.1.2
BSL-1侧面一道黄线
BSL-2侧面一道白线
侧面二道白线
6.2包装
炭块先用塑料薄膜内包，再用草绳捆包，或用供需双方商定的其他方式包装。6.3运输和贮存
运输和贮存按GB/T8719的规定进行。质盘证明书
每批炭块应附质量证明书，其上注明：a)
供方名称；
产品名称、规格和牌号：
批号：
净重和块数：
各项性能分析结果及技术监督部门印记；本标准编号；
出厂日期。
订货单(或合同)内容
本标准所列材料的订货单(或合同)应包括下列内容：a)
产品名称；
规格和牌号；
数量；
本标准编号；
本标准要求的其他需要在合同中注明的内容。YS/T287—2005
YS/T287—2005
A.1范围
附录A
(资料性附录）
铝电解用半石墨质阴极炭块电解膨胀率测定方法本方法规定了铝电解用半石墨质阴极炭块熔盐状态下电解膨胀率的测定方法。本方法适用于铝电解用半石墨质阴极炭块熔盐状态下电解膨胀率的测定。A.2定义
电解膨胀率是指半石墨质炭块在熔盐电解状态下的热膨胀率。A.3方法提要
将盛有冰晶石、氧化铝和萤石均匀混合物的石墨埚作为阳极，试块作为阴极放人石墨内，如图A.1所示。把试块的有效长度浸人冰晶石熔盐里面，在试块上部安装石墨套管作为试块的延伸，并通过变位检查棒与差动变位器联接用电炉把系统温度稳定在1000℃，通上40A的直流电，进行4h的电解试验。通过差动变位器测量试块的最大伸长值，从而计算得到试块的电解膨胀率。A.4仪器设备和材料
A.4.1电解膨胀率测定装置安装示意图见图A.1。A.4.1.1自动控制升温电炉：最高温度1300℃。A.4.1.2差动变位器：测量范围0.5mm~5mm。A.4.2电解容器。
A.4.3手动控制升温电炉：最高温度1300℃。A.4.4焙烧罐。
A.4.5游标卡尺。
上皿天平。
A.5试验准备
A.5.1制样
A.5.1.1检查人员按图A,2所示在现场取坏料，其尺寸为90mm×130mm×410mm（长度不小于410mm）。
A.5.1.2分析人员仍按图A.2所示将坏料加工成50mmX200mm样块二个，然后将样块进步加工成38mm×126mm的圆柱形试块，并在试块的中心部位开一个8mmX116mm的孔（如图A.2所示）。A.5.2安装石墨套（见图A.3）
A.5.2.1加热炭胶泥，在试块上涂上熔化了的炭胶泥，然后胶接上石墨套。A.5.2.2胶接上石墨套的试块冷却后与填充焦同时装人焙烧罐中，试块效在罐内的外周部并且尽量避开中心位置，试块的上下都铺有一定高度的填充焦。A.5.2.3将焙烧罐放人手动控制升温的电炉中心，盖上炉盖，将升温速度控制在30℃/h，升到1000℃时，保温2h。
A.5.2.4切断电源，待其自然冷却至500℃时即可打开炉盖，冷却至室温取出试块，此时试块与石墨胶接牢固。
石墨璃
不锈钢压棒
热电码
石壁套
试样。
A.5.3电解质的熔解
差动变位器
制锁螺旋
保护管
直流电源
电解质
图A.1电解膨胀率测定装置安装示意图A.5.3.1将冰晶石、萤石和氧化铝充分干燥。YS/T287—2005
均热简此内容来自标准下载网
发热体
热电偶
电炉电源
A.5.3.2将1560g冰晶石、300g氧化铝、140g萤石混合均匀，装人铁柄的石墨埚内，然后放人自动控制升温的电炉中，盖上炉盖将升温速度按50℃/h～100℃/h控制，直到升到1060℃/h，使电解质熔化。
A.6试验步骤
A.6.1测量试块(A.5.2.4)的有效长度。A.6.2确认电解质已完全熔化后，依次装配带石墨套的试块、保护管、变位检查棒、差动变位器。A.6.3将电炉的温度稳定在1000℃。A.6.4经常检查变位计的指针（因电解膨胀作用，检测系统也有变化，需待其稳定），少许转动差动变位器的固定导杆，使变位计的指针指在零位。A.6.5以石墨埚为阳极，试块为阴极，在检查确认其接线无误后，接整流器电源，通上40A的直流电，进行4h的电解试验。
A.6.6从变位记录纸上，读出试块的最大伸长值。YS/T287—2005
计算结果的表述
$8×116
石墨套
电解膨胀率测定用试样
图A.3试块与石墨套组合图
试块的电解膨胀率按公式(A.1)计算：S
×100%
有效长度
式中：
S——电解膨胀率，单位为百分数（%)；一试块膨胀后的最大伸长值，单位为毫米（mm）)；Lo
一试块的有效长度，单位为毫米（mm）。YS/T287—2005
A.7.2取两次测定结果的平均值，精确至小数点后两位，数值修约按GB/T8170的规定进行。A.8
试验报告
试验报告应包括以下内容：
委托单位；
试样名称及编号；
试验结果的测量值及其平均值；试验单位；
试验人员；
试验日期。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。