铝用碳阳极电流密度对其孔隙结构和碳渣量的影响

摘要

为了探究铝电解过程中碳阳极底面中心与边缘区域不均匀消耗问题,采用图像分析方法对铝用碳阳极底面中心及边缘区域在不同电流密度下孔隙结构及其演变过程进行分析表征,考察孔径分布、孔隙率、视孔隙比表面积、连通性、形状因子等孔隙结构参数,碳渣量与阳极电流密度之间的关系.结果表明:从阳极底面中心到边缘区域,孔隙率、视孔隙比表面积及连通性均增大,形状因子逐渐减小;随电流密度升高,中心区域孔径变化不大,但边缘区域孔径800 μm以上变化较大;孔径800～1 500μm大孔隙主要是骨料脱落而形成碳渣,600 μm可能是碳渣形成的临界孔径;当电流密度为0.75和1.00 A/cm2时,阳极底面边缘碳渣量大于中心区域的,当电流密度为0.80～0.90 A/cm2时,碳渣量较少且无明显区域差异.