ICS29.050 Q 52 YB 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T5160—2008 代替YB/T5160—1993 阴极炭块的电解试验方法 Method for eletrolytical testing of cathode carbon bricks 2008-03-12-发布 2008-09-01实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布 YB/T5160—2008 前 言 本标准代替YB/T5160—1993《阴极炭块的电解试验方法》。 本标准对原标准YB/T5160—1993《阴极炭块的电解试验方法》做了如下修改： 修改了原标准的格式； 增加了条款“前言”、“范围”、“规范性引用标准”、“原理” 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由冶金工业信息标准研究院归口。 本标准起草单位：中钢集团吉林炭素股份有限公司。 本标准主要起草人：初慧玲、孙权、康健。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB6716—1986、YB/T5160—1993调整。 YB/T51602008 阴极炭块的电解试验方法 1范围 本标准规定了阴极炭块电解试验方法、原理、仪器设备、试样、试验步骤、结果计算。 本标准适用于炭块模拟电解的“工艺检验”，以判断炭块的耐破损性能。 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。 GB/T1427炭素材料取样方法 GB/T8170数字修约规则 3原理 用阴极炭块的破损系数即试样电解时浸入的电解质体积与试样原孔隙体积的比值，以Kp表示。 4仪器设备和材料 4.11%酚酞指示剂：将1g酚酚溶于100mL的60%中性乙醇中。 4.20.1%溴酚蓝指示剂：将1g溴酚蓝溶于100mL的20℃乙醇溶液中。 4.3氟化钠：化学纯（经800900℃搬烧）。 4.4定量滤纸：中速。 4.5石墨埚1：内径40mm±1mm，壁厚10mm士1mm，高60mm士1mm 4.6，石墨2：内径70mm~80mm，高100mm~120mm，壁厚不小于15mm。 4.7镍丝，直径1.0mm~2.0mm，长300mm~400mm。 4.8 研钵：玻璃或瓷研钵。 4.9 高温炉：可控温至1000℃。 4.10工业天平：感量0.01g。 4.11 氧化铝：分析纯。 4.12 氢氧化钾：分析纯。 4.13·金属铝。 4.14光学高温计：量程700℃~1500℃，分度值10℃。 4.15 铁盘：内径110mm~120mm，厚10mm，铁盘侧焊接5mm×20mm扁钢，其端部带有导电接头，作 阳极。 4.164 铁棒：直径10mm，用时与钢圈连接，钢圈上有两个孔以便箍紧试样，铁棒上端固定在台架上，作阴 极。 4.17. 整流器：电流量程0~40A。 4.18. 游标卡尺：测量范围0~200mm.精度土0.02mm 4.19千分尺：测量范围25mm~50mm，精度±0.01mm。 4.20试验用的电解装置如图1所示。 YB/T51602008 1一阴极炭块试样；2一石墨埚；3一铁盘；4一硅炭棒； 5-—电解质；6—炉体保温层；7—炉壳。 图1电解装置图 5试样制备 按GB/T1427的规定进行。 6试验步骤 6.1冰晶石分子比的测定 2.5土0.07的特殊制备的冰晶石。每袋冰晶石都测定分子比。 AIF 6.1.2称取50g冰晶石置于石墨（4.5）中，将埚放在高温炉中于950℃～970℃熔化，熔融物用 NaF粉末滴定。每次加NaF后，都需用镍丝棒从中沾取0.05g～0.1g熔融物，在研钵中研细，放在 白瓷板上，滴加水和溴酚蓝指示剂，观察颜色变化。如未变蓝色，则继续向该埚中加NaF，直到溴酚蓝 指示剂变蓝为止。然后再继续往埚中加NaF，每次0.25g，每加一次都需取熔融物，以酚为指示剂检 验，直至熔融物试样在溶液中滴加酚酥呈浅红色时即为终点。记下全部NaF用量。 冰晶石分子比（K）按公式(1)计算： K = 3a-2b (1) a+b 式中： K——冰晶石分子比； a—冰晶石质量，单位为克(g)； 一滴定时所消耗NaF的量，单位为克（g）。 b 6.2试样尺寸测量 为测定试样体积密度，要测量试样直径、长度和质量。要求沿试样轴向测量三处，每处测三点（转 120），在每点的两互相垂直方向用千分尺测量试样直径，将测得的九点数据取平均值。在试样两端用卡 尺测量其长度，然后计算试样体积密度。每批试样在电解前要测真密度、灰分、孔度。 6.3装样 2 YB/T5160—2008 6.3.1试验所用电解质是由冰晶石、氧化铝、氢氧化钾混合而成。称取550g冰晶石（按6.1规定配制） 和55g氧化铝（以Al2O3占所取冰晶石数量的10%计算），搅拌均勾。倒人石墨埚（4.6)内，再往此物中 加72g氢氧化钾。 6.3.2将装有混合物的石墨埚（4.6）放在高温炉内铁盘上，用盖将炉盖好，加热至950℃～970℃使电 解质熔化，为保证熔融物对试样有足够的浸润性，在电解质熔化时，将50g金属铝加人电解质内。 6.4电解 在试样放人电解质之前，先在熔融物上预热20min30min。在电解质达到所要求的温度后，将试样 浸入电解质60mm，固定在架子上，并立即通直流电。在整个试验过程中，利用自耦变压器调整，使直流 电保持25A，电解时间2h，每15min测温一次，调整炉温保持950℃～970℃。 6.5电解试验后试样的检验 6.5.1电解试验结束后，除去试样表面附着的电解质，电解后试样按三种情况记录：保持原形；部分破 损；完全破损。在记录中标明试样破损程度和试样侧表面和端表面的裂纹，以及由于分层或起泡而引起 脱落。 6.5.2在除去表面附着电解质的试样距离端部30mm处，取两处，每处按相互垂直方向测量直径二次， 取四次测量的平均值，计算直径增大百分率。 6.5.3在外形观察和测量后的试样60mm长的工作部分，放在车床上切断，除掉沾在其表面的电解质残 渣，按批进行电解后的灰分测定。 注1：必须注意保持正确的极性，试样为阴极、石墨埚为阳极。 注2：注意检查试样的位置和状态，试样应位于埚中央，注意不得发生短路。 7结果计算 7.1试样直径增大率D按公式(2)计算： D(%) =di-d X100..... (2) P 式中： D一一直径增大率； d;一电解后试样直径，单位为毫米(mm)； d一电解前试样直径，单位为毫米（mm）。 7.2试样破损系数K,按公式(3)计算： AAdx Kp= (3) (1-A2)dse 式中： Kp——破损系数； dk一炭块的体积密度，单位为克每立方厘米（g/cm²）； ds电解质的密度，单位为克每立方厘米（g/cm）； e—炭块试样孔隙度，单位为百分数（%）； △A-—电解后灰分增量，单位为百分数（%）； A2—电解后灰分，单位为百分数（%）。 7.3计算结果保留一位小数，数值修约按GB/T8170规定。 8试验报告 试验报告包括下列内容： 3 YB/T5160—2008 a) 试样名称； b) 试样编号； c) 委托单位； d) 试验结果； e) 试验单位； 试验人员； f) 试验日期。 g) YB/T5160—2008 中华人民共和国黑色冶金 行业标准 阴极炭块的电解试验方法 YB/T5160—2008 冶金工业出版社出版发行 北京北河沿大街嵩祝院北巷39号 邮政编码：100009 北京兴华印刷广印刷 各地新华书店经销 * 开本880×12301/16印张0.75字数12千字 2008年6月第一版2008年6月第一次印刷 统一书号：155024·245 定价：15.00元