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電極糊檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-03-22 11:00:58 更新時(shí)間：2025-03-21 11:01:05

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

電極糊是礦熱爐、電石爐等冶金設(shè)備的核心材料，其性能直接影響電極的導(dǎo)電性、燒結(jié)強(qiáng)度及使用壽命。檢測(cè)需圍繞 理化性能、燒結(jié)性能、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性 等核心指標(biāo)展開。以下是電極糊檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)與操作指南：

一、基礎(chǔ)理化性能檢測(cè)

成分分析
- 灰分：≤5%（高溫灼燒法，GB/T 212-2008）；
- 揮發(fā)分：12%~18%（密封坩堝法，GB/T 212-2008）；
- 固定碳：≥78%（計(jì)算法：固定碳=100% - 灰分 - 揮發(fā)分）；
- 硫含量：≤0.5%（庫侖滴定法，GB/T 214-2007）。
粒度分布
- 骨料粒度：無煙煤、焦炭顆粒≤4mm（激光粒度儀，ISO 13320）；
- 細(xì)粉比例：≤0.075mm顆粒占比15%~25%（篩分法，GB/T 19077-2016）。

二、燒結(jié)性能檢測(cè)

燒結(jié)試驗(yàn)
- 燒結(jié)溫度曲線：模擬礦熱爐升溫（室溫→800℃→1500℃，升溫速率10℃/min）；
- 燒結(jié)收縮率：軸向收縮率≤8%（高溫膨脹儀，GB/T 3074.1-2016）。
電阻率
- 燒結(jié)后電阻率：≤80μΩ·m（四探針法，GB/T 24521-2020）；
- 溫度相關(guān)性：測(cè)試200~800℃電阻率變化，要求線性穩(wěn)定。
抗壓強(qiáng)度
- 燒結(jié)體強(qiáng)度：≥25MPa（萬能試驗(yàn)機(jī)，GB/T 5072-2008）。

三、工藝性能檢測(cè)

流動(dòng)性（軟化點(diǎn)）
- 環(huán)球法：軟化點(diǎn)80~100℃（GB/T 4507-2014），確保電極糊填充均勻；
- 針入度：25℃下針入度30~50（0.1mm），反映黏結(jié)劑（煤瀝青）的黏結(jié)性能。
黏結(jié)劑含量
- 煤瀝青占比：24%~28%（溶劑萃取法，GB/T 26930-2011）。

四、熱性能與耐久性檢測(cè)

熱導(dǎo)率
- 激光閃射法：燒結(jié)后熱導(dǎo)率≥20W/(m·K)（ASTM E1461-2013）。
抗熱震性
- 急冷急熱循環(huán)：室溫↔1200℃循環(huán)20次，表面無裂紋（GB/T 3074.2-2016）。
氧化速率
- 高溫氧化失重：800℃空氣氛圍中1h，質(zhì)量損失≤3%（TG熱重分析）。

五、有害物質(zhì)與環(huán)保檢測(cè)

重金屬含量
- Pb、Cd、Cr??：≤100ppm（ICP-MS，GB/T 39560-2020）；
苯并芘（BaP）
- 煤瀝青中BaP≤100mg/kg（HPLC-FLD法，GB 31604.1-2015）。

六、檢測(cè)設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照

檢測(cè)項(xiàng)目	國際標(biāo)準(zhǔn)	國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)	推薦設(shè)備
灰分/揮發(fā)分	ISO 1171	GB/T 212-2008	馬弗爐（如Nabertherm C310）
電阻率	ASTM B193	GB/T 24521-2020	四探針電阻儀（如Loresta-GP MCP-T610）
抗壓強(qiáng)度	ISO 18515	GB/T 5072-2008	萬能試驗(yàn)機(jī)（如Instron 3367）
熱導(dǎo)率	ASTM E1461	GB/T 3074.1-2016	激光導(dǎo)熱儀（如Netzsch LFA 467）

七、常見問題與改進(jìn)措施

問題現(xiàn)象	可能原因	解決方案
燒結(jié)體強(qiáng)度不足	煤瀝青黏結(jié)劑含量低或骨料級(jí)配差	增加煤瀝青至28%，優(yōu)化骨料級(jí)配（粗∶細(xì)=6∶4）
電阻率偏高	灰分超標(biāo)或燒結(jié)溫度不足	控制原料灰分≤4%，提高燒結(jié)終溫至1550℃
熱震開裂	抗熱震性差或急冷速率過快	添加碳化硅（5%~8%），降低冷卻速率（≤5℃/min）
流動(dòng)性差（填充不均）	針入度過低或軟化點(diǎn)偏高	調(diào)整煤瀝青軟化點(diǎn)至90℃，增加塑化劑（如蒽油）

八、質(zhì)量控制流程建議

原料驗(yàn)收
- 無煙煤固定碳≥80%，硫≤0.3%；
- 煤瀝青結(jié)焦值≥55%（GB/T 8727-2008）。
生產(chǎn)過程監(jiān)控
- 混捏均勻性：在線紅外檢測(cè)（FTIR）監(jiān)控瀝青分布；
- 成型密度：電極糊壓坯密度≥1.6g/cm³（核子密度儀）。
成品檢測(cè)
- 批次抽樣：每50噸抽取3個(gè)樣品，全項(xiàng)檢測(cè)；
- 失效分析：SEM觀察燒結(jié)體孔隙率（要求≤15%）。