카본 캐소드 블록은 홀–에루법 알루미늄 전해조의 음극 라이닝을 구성하는 핵심 부품입니다. 일반적인 라이닝 구조는 강재 집전봉이 장착된 바닥 음극 블록, 측벽 라이닝 블록, 탄소 래밍 페이스트로 이루어지며, 그 뒤에는 강재 셸 내부에 내화재와 단열재가 배치됩니다.
전해 과정에서 알루미늄 이온은 용융 전해질과 용융 알루미늄의 계면에서 환원됩니다. 바닥 음극 블록과 강재 집전봉은 용융 알루미늄에서 외부 회로로 전류를 전달하는 도전 경로를 형성합니다.
알루미늄 전해용 카본 캐소드 블록은 원료와 제조 공정에 따라 크게 세 가지로 구분됩니다.
기계적 강도와 화학적 침식에 대한 저항성이 우수합니다. 알루미늄 전해조의 전통적인 음극 라이닝 소재로 널리 사용됩니다.
흑연질 음극 블록은 일반적인 무연탄계 블록보다 전기전도도와 열전도도가 높습니다.
흑연화 음극 블록은 전기비저항이 낮고 열전도도가 높습니다. 높은 전기전도도와 음극 전압 강하 저감이 요구되는 알루미늄 전해조에 사용됩니다.
제조 공정은 원료와 요구되는 흑연화 정도에 따라 달라집니다.
소성 무연탄을 주 골재로 사용하며, 필요에 따라 흑연을 첨가합니다. 준비한 원료를 결합재와 혼합하여 블록으로 성형하고 소성한 뒤, 최종 기계가공과 검사를 진행합니다.
원료 준비 → 분쇄 및 체분리 → 배합 및 혼련 → 성형 → 소성 → 기계가공 → 검사
흑연질 음극 블록은 흑연과 흑연화 석유 코크스 등 흑연을 함유한 골재로 제조합니다. 제조 공정은 대체로 무연탄계 음극 블록과 유사하며, 주요 차이는 원료 조성에 있습니다.
흑연화 음극 블록은 주로 소성 석유 코크스로 제조합니다. 성형 후 1차 소성, 피치 함침, 재소성을 통해 개기공률을 줄인 다음 고온 흑연화 처리를 실시합니다.
소성 석유 코크스 준비 → 분쇄 및 체분리 → 배합 및 혼련 → 성형 → 1차 소성 → 피치 함침 → 재소성 → 흑연화 → 기계가공 → 검사
주요 기준은 높은 전기전도도와 열전도도, 충분한 기계적 강도, 내마모성과 화학적 침식 저항성, 낮은 기공률, 용융 알루미늄과 전해질의 침투에 대한 저항성입니다. 전해조의 안정적인 운전을 위해 열팽창 특성과 음극 구조 전체의 제작, 래밍 시공 및 설치 용이성도 함께 고려해야 합니다.
음극 라이닝은 일반적으로 바닥 탄소 블록, 측벽 탄소 블록, 탄소 래밍 페이스트, 내화재 및 단열재, 강재 집전봉으로 구성됩니다. 바닥 블록은 전류를 전달하며, 측벽 라이닝과 내화층, 단열층은 열 관리, 화학적 내구성, 구조 보호에서 각각 다른 역할을 수행합니다.
흑연질 음극 블록은 흑연을 함유한 원료로 제조합니다. 반면 흑연화 음극 블록은 고온 흑연화 공정을 추가로 거칩니다. 흑연화 블록은 일반적으로 전기비저항이 더 낮고 열전도도가 더 높습니다.
SATRAD는 알루미늄 전해조용 무연탄계, 흑연질 및 흑연화 카본 캐소드 블록을 공급합니다.
음극 블록 종류, 치수, 기술 사양 또는 도면, 필요 수량, 납품 목적지, 추가 검사 요구사항을 알려 주세요. 견적과 기술 지원이 필요하시면 영업팀 이메일 info@satradco.com 으로 직접 문의하실 수 있습니다.
Scan the QR code to chat with us