近年来，我国铝工业得到了快速发展，电解槽容量基本上达到了世界先进水平，但在许多关键技术指标上，如：电流效率、吨铝电耗、槽寿命等方面与国际先进水平相比，差距仍然很大，这与我国阴极碳块的质量长期落后于世界先进水平有很大关系。在铝电解生产中，电解槽的破损几乎都是先由阴极的破损引起的。我国目前只半石墨质阴极碳块，槽寿命在1500天左右，它的最大缺点是热膨胀率较大和抗钠侵蚀性能较差。与国外普遍使用的石墨化和全石墨质阴极碳块相比，在主要技术经济指标上差距较大。因此，阴极碳块可以说是阻碍我国铝工业做大做强的“软肋”。 随着电解槽向大型化方向的不断发展，电解槽产能得到不断提高，铝电解技术也不断向前发展，对铝用阴极碳块的质量也提出了更高的要求。要求阴极碳块要具有良好的导电性、导热性、热膨胀性、抗钠侵蚀性及抗热震性等。理论研究表明，碳块的石墨含量或石墨化度越高，热膨胀率和钠膨胀率越低，有利于延长槽寿命；电阻率越低有利于降低炉底压降和强化电流，可降低电耗和增加铝产量。石墨化阴极碳块有很多优良的性质，如在电解过程中，石墨化碳块的低电阻可以节省能耗，高导热性满足了现代大型电解槽热平衡的需要。在电解槽运转期间，碳块抗钠侵蚀性好，热应力低，保证了电解槽运行的稳定性。但由于其价格较高，因此在电解槽向大电流方向发展的趋势下，为了提高阴极碳块的质量，除不进行石墨化外还可考虑增大阴极碳块中的石墨含量。全石墨质阴极碳块既具有良好的导电性、抗钠侵蚀性和抗热震性，同时还具有良好的抗机械磨损和抗融盐冲刷能力，是半石墨质和高石墨质阴极碳块的新型换代产品，也是一种适宜于在大型电解槽上使用的新型阴极材料，为电解生产节能和延长电解槽使用寿命开辟了新的途径。 本文根据中铝贵州分公司碳素厂的生产工艺条件与原料状况，进行了全石墨质阴极碳块的研制和性能分析。在实验室通过原料和粒径范围的选择、容重、混捏、成型、焙烧实验及实验块理化性能指标分析，确定干料配方和粘结剂配入量。根据实验室实验内容和结果，将实验室配方在碳素厂进行工业性生产试验，对试验块的理化性能进行分析和研究，并与国外同类先进产品进行比较。 试验结果表明，试验块电阻率的平均值为15.25μΩ m，导热系数的平均值为22.18W/mK，热膨胀系数的平均值为2.70×10<-6> 1/℃，扬氏模量的平均值为3.60GPa，抗钠侵蚀系数的平均值为0.84，抗折强度的平均值为13.81MPa，真密度的平均值为2.12g/cm<-3>，体积密度的平均值为1.62g/cm<-3>，气孔率的平均值为23.62％，抗压强度的平均值为29.31MPa。总体指标优于法国沙瓦公司HC<,10>产品和高石墨质阴极碳块，其中导电性能、抗钠侵蚀性能和抗热震性能与高石墨质阴极碳块相比，质量上了一个档次。因此，在实验室采用容重分析方法选定骨料配方及粘结剂配入量，以人造石墨替代无烟煤为主要原料，在对制品不进行石墨化的条件下，通过改变工艺技术条件，利用碳素厂现有设备生产各项理化指标符合预期目标的新型阴极碳块是可行的。