JPS5887287A - アルミニウム電解炉用陰極炭素ブロツク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウム電解炉用陰極炭素プロ、戚焼無煙
災の特定量を骨材成分として配合することにより取得さ
れる緒特性、特に耐拳耗性にＸｇＩれたアルミニウム電
解炉用陰極炭素ブロックに関するものである。

アルミニウム電解炉は炉底にあらかじめ焼成された炭素
質ブロックを並べて構築する゛ことにより陰極が構成さ
れる０アルミニウムは周知のように電解炉内で約タグθ
〜ｊ６θ°Ｃの氷晶石を主体とする溶融電解浴中にアル
ミナを溶解し、これに直流電流を通して電解することに
より取得される。

従って陰極炭素ブロックは炉底にあって通電、高温、溶
融塩および溶−アルミニウムとの接触など苛酷な条件下
におかれており経時劣化して行く。劣化には通電破壊あ
るいは熱衝撃のように急激に進行するものの＃丘かにｔ
層温の浸透による劣化や更には電磁力による溶融アルミ
ニウムの旋回運動（流動）による陰極炭素ブロック表面
の摩耗勢があるとされている。

このような陰極炭素ブロックの劣化原因を考慮し、例え
ば石油コークスあるいは石炭ピッチコークスを主体とす
る炭素質骨材と炭素質粘結剤との混練物を加圧成形して
なる成形物を７０θ〜／３００℃の温度で一次の熱処理
後、Ｊｍ”Ｃ以上の温度で更に熱処理して取得されるア
ルミニウム電解炉用陰極炭素ブロック（４？公昭ゲタ−
９７００６号公報、特開昭、ｊ　２−　／／９１．／！
ｒ　号公報が提案されている。しかじらから、これらと
ｔも耐摩耗性という点においては十分満足しう−る物性
が得られているとはいえない。

かかる事情下において本発明者らはアルミニウム電解炉
用の陰極炭素ブロック−としての優れた諸特性、就中耐
摩耗性の秀でた陰極炭素ブロックを得るべく鋭意−検討
を行なった結果本発明を完成するに至りへ。

すなわち本発明は、炭素質骨材として粒径的、２ｍ以下
の燻焼無煙炭ｊ〜３０重量％、残部石炭ピッチコークス
及び／又は石油コークスを主体とする骨材とを粘結剤と
混練成形し、高温焼成してなるフルミーニウム電解炉用
陰極炭素ブロックを提供するにある。

以下本発明を史に詳細に説明する。

、本発明の炭素ブロックを構成する骨材は石炭ピッチ−
コークス及び／又は石油コークスを主体として骨材めｊ
二３θ菫量−量、好ましくは７０〜２３重量％量番粒径
約−−以下の燗焼無燥炭を配合して成る。炭素質骨材中
に占める蝦。

焼無燥炭の量が上記範囲を外れる場合には耐摩耗性改良
の効果がなく、又燻焼無煙炭の粒径を限定せず通常骨材
コークスとして適用されている粒度配合で使用し゛た場
合には得られる陰極炭禦ブロックの機械的強【０低下ｊ
；大きく好ましくない。

隘極ｐ素ブロックを構成する骨材の粒度配合は骨材を構
成する主成分の石炭ピッチコークス及び／又は石油コー
クスのｅ類にもよるが通常ｊ■以上／θ〜３θ重１＃チ
、好ましくは／ｊ〜、２５重蓋チ、Ｓ〜−一／θ〜３θ
重景チ、好ましくは１−ｓ−，２ｓ重量％、２ｗｘ以下
グθ〜ざθ電量チ、好ましくは！θ〜７０重量′チの範
囲で適用される。

本発明の炭素ブロックを製造するに使用する炭素質骨材
としては上記石炭ピッチコークス、石油コークスおよび
■焼無煙炭を主体とするものであるが、例えば黒鉛等の
他の骨材を３０重量−以下、より好壕しくは２θ重をチ
リ下蓋で配合使用することも可能である。

このように構成された鍜焼無煙炭と石炭ピッチコークス
及び／又は石油コークスを主体とする骨材は常法に従い
炭素質粘結剤と配合、混捏した後加圧成形する。加圧成
形後成形体は焼成炉に挿入し徐々に昇温、約７０θ〜／
３θθ°Ｃの温度で焼成した後徐冷し、更に高温炉に挿
入して〃θθ°Ｃ以上の高温にて焼成すればよい。

以上１明した本発明によれは装飾無煙炭の粒径とその添
加量を特定化するという極めて簡単な手段によシアルミ
ニウム電解炉用陰極脚素ブーロックとしてを求される諸
特性、とりわけ耐摩耗性に優れた炭素ブロックの提供が
可能となったものであり、その工業的価値は頗る大であ
る。

以下本発明を実施例によシ更に詳細に説明するが、本発
明はかかる実施例に限定されるものではない。

実施例。

第１表に示す配合組成の炭素質骨材にバインダーピッチ
を加え、さらにこれらを／Ｊ″Ｃの温度下２時間混捏後
押出圧力３θＶ−の力を加えて加圧成型し、成形体を焼
成炉に挿入し、徐々に昇温、約／θθθ°Ｃの温度で焼
成した。−生焼成品は次いで電気炉に装入し最高温度コ
θ°Ｃで高温焼成を行なった。゛このようにして得た炭
素ブロックの諸特性を測定し、その結果を第−表に示す
。第−表の結果からλ襲以下の粒径を有する■焼無煙炭
を本発明で特定した範囲で配合使用した場合には特に耐
摩耗性が改良されていることが分かる。

尚、摩耗度と耐温性は以下に示す方法により測定した。

〔摩耗度〕：大越式摩耗試験機 相手材：８ＵＪ−２（硬度皿＝６０） 〔耐温性（安定係数）〕：高さ／２０讃、内径７０謳の
黒鉛るつぼ中に氷晶石（ＮａＦ／ＡＩＦ３＝ユＳ）ダθ
θ１、アルミナｑθり、苛性カリ３２１ｐ、ｙルミニウ
ムｊθりを入れ、２６０〜９７０°Ｃの温度で溶融し、
これに径Ｊｊｓｉ、長さ／Ｊ■に切出した試料縦索ブロ
ックを長さの半分 に対して電流密度θ、７Ａ／ｃｍ２の直流電流を通し２
時間電解を行なう。電解終 了抜試料表面に付着したアルミニウム を除去して下部からｊθ−の長さ部分 を切堆り、この部分の浸透電解浴量を Δｐ（重量％）、試料の見掛比重をｄ０電解浴の比重を
ｄ２、試料の気孔率を ｐ　（％）とすれば安定係数Ｋｂは次式により求められ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭素質骨材として粒径約λ鵬以下の■焼無煙炭、５〜３
   ０重量％、残部石炭ピッチコークス及び／又は石油コー
   クスを主体とする骨材とを粘結剤と混練成形し、高温焼
   成して々るアルミニウム電解炉用陰極炭素ブロック。