钒元素含量对沥青热解过程及沥青焦结构的影响.docx

学科代码：080404学号：1222002010115贵州师范大学（本科）毕业论文题目：升温速率对含钒沥青热解过程及沥青焦结构的影响学院：材料与建筑工程学院专业：冶金工程年级：2012级姓名：罗兴国指导老师：张念炳（教授）完成时间：2015年5月1日升温速率对含钒沥青热解过程及沥青焦结构的影响罗兴国摘要：电解槽是铝电解生产中一个重要的设备，若要保证电解槽工作的稳定性，就必须严格控制炭阳极的质量。因为沥青粘结剂对阳极质量的影响是至关重要的，故研究沥青质量对炭阳极性能的影响是一个非常有意义的研究方向。通过研究添加钒元素对沥青热解过程的影响，并对此过程进行动力学计算、热重分析和XRD分析，得到钒元素对沥青焦结构的影响，从而了解钒元素对炭阳极理化性能的影响。通过将空白沥青和添加钒元素的沥青放在SAT 449F3热分析仪用不同的升温速率中进行热分解，得出当升温速率为6℃/min中时，沥青焦晶体的厚度增加、热解反应的活化能降低，晶界间距影响不大，从而改善炭阳极强度、抗应力变形等力学性能。关键词：铝电解；炭阳极；沥青；热分析; XRD分析The influence of heating rate on the pyrolysis process of vanadium containing asphalt and the structure of asphalt cokeLuo XingguoAbstract：Electrolytic tank is an important equipment in the production of aluminum electrolysis. If we want to ensure the stability of the electrolysis cell, we must strictly control the quality of carbon anode. Because the influence of asphalt binder on anode quality is very important, so it is a very significant research direction to study the effectofasphalt quality on the performance of carbon anode. Through the study of the added effect of vanadium on asphalt pyrolysis process. This process and dynamics calculation, thermogravimetric analysis and XRD analysis, the effect of vanadium on the pitch coke structure, to understand vanadium element of carbon anode and performance. The blank asphalt and adding vanadium asphalt placed inSAT449F3 thermal analyzer in different heating rates of thermal decomposition, it is concluded that when the heating rate is 6 ℃/min, increasing the thickness of the asphalt coke crystal, the pyrolysis reaction activation energy decreases, but boundary spacing effects, thereby reducing the cost of carbon anode production.Key words:Aluminum electrolysis; Carbon anode; Asphalt; Thermal analysis; XRD analysis第1章前言1.1我国铝电解工艺现状在1921，铝第一次被人类发现，根据世界铝产量统计全世界的铝含量至少能供开发200年以上[1]。十一届三中全会以来我国的经济发展速度一直排在世界的首位，改革开放的这几十年来我国的电解铝工业得到了快速的发展，从电解铝纯进口的国家变成了世界上铝出口量第一大国[2]。但由于产业结构处理的不当，我国原铝产量处于一种供大于求的状况，因此近几年来政府不得不采取一些有效措施遏制铝工业过热的势头。我国电解铝行业的发展经过了初期的辉煌到现在的冷淡。