《铝电解用石墨质阴极炭块》-编制说明（送审稿）

　《铝电解用石墨质阴极炭块》

　(行业标准审定稿编制说明)

　《 铝电解用石墨质阴极炭块 》 编 制 组

　主编单位：山西亮宇炭素有限公司 2020 年

　月

　日

　 1 YS/T XXX- - XXX X 铝电解用石墨质阴极炭块编制说明

　（审定稿）

　一

　工作简况 1

　立项目的 1.1

　修订的意义 中国铝工业经过多年持续发展后，取得了非常辉煌的成就，一跃成为了世界铝电解生产大国。在电解铝生产规模方面，产能已居世界首位；在电解槽槽型方面，已朝着大型化方向转化和发展，目前普遍采用 300—400KA 电解槽型生产，甚至有 500KA 的电解生产槽型问世。

　阴极炭块是电解槽上的重要构件之一，其主要功能是传导电流和用于电解槽的内衬材料。在铝电解过程中不仅要起到导电作用，而且还要承受高温冰晶石熔体的浸蚀和高温熔盐的电化学作用。因此，电解槽对阴极炭块的质量要求非常严格，它的质量好坏将直接影响到电解槽寿命。

　随着大型预焙槽的不断推广和使用，电解槽砌筑费用也越来越大。目前国内普遍采用的350KA 电解槽型，其筑炉费用在 50—60 万元之间，所以电解槽使用寿命对电解铝生产成本影响极大。目前我国预焙电解槽的平均槽寿命只能达到 1200 天左右，这与国外先进的平均槽寿命 3000 天相比，具有明显的差距。这样一来每吨电解铝成本将增加 150—200 元左右。且由于电解槽寿命的过短，导致电解槽大修时含氟废弃物增多，对环境造成污染。

　要延长电解槽寿命，就必须使用抗钠浸蚀性能良好、结构致密和均质性能较好的阴极炭块，只有这样才能保证电解槽达到理想的物理场状态。如果使用均质性能较差的阴极炭块，由于各点的物理性能差异较大，尤其是电阻率的差异，会导致电解槽运行过程中出现电场、热场和磁场出现较大差异，将直接影响到电解槽正常生产时的工艺状态、电解槽生产指标和槽寿命。因此，提高阴极碳块档次和使用高品质的阴极炭块，是今后我国铝工业和炭素工业的发展方向和必然趋势。

　高品质阴极炭块的生产必须有先进、稳定的生产工艺和严格的质量控制体系进行支撑，特别是离不开科学和先进的产品标准作为生产指南。

　因此，修订、完善和优化铝电解槽用石墨质阴极炭块产品标准是提高我国铝电解炭素材料相关技术和控制其质量指标的有效途径 。

　1.2

　 国内外相关标准运行情况 在国外相关的炭素阴极制品中，主要有法国沙瓦、德国 ERFT 等公司生产的产品。其中以法国沙瓦公司生产的产品为主要代表，其标准涉及的范围较广，在产品系列的牌号规定方面是是按生产工艺不同进行分类，。在理化指标方面主要有：真密度、体积密度、气孔率、灰份、抗压强度、抗弯强度、电阻率、导热率、热膨胀系数、弹性模量和钠膨胀系数等。并且还提供产品不同方向的理化指标值。该标准能全面和较好地反映系列产品中不同牌号制品的特性和要求。指标体系较为全面和合理，具有一定的先进性。

　 表（1）

　牌号 典型值 CF 1

　CF 2

　HC 3

　HC 5

　HC 10

　G K 真密度（g/cm3 ）

　1.84 1.89 1.94 2.01 2.1 2.2 2.2 表观密度（g/cm3 ）

　1.56 1.56 1.54 1.57 1.60 1.59 1.56 气孔率（%）

　16 17 20.5 22 23.5 28 29 灰份（%）

　5 4 3.5 2.3 1.4 0.30 0.1 抗压强度（MPa）

　31 30 23 20 21 24 20

　 2 抗折强度（MPa）

　7.4 7.4 7 7 7.5 12 8 弹性模量（Gpa）

　11 11 10 8.5 7 6 7.3 电阻率（μΩm）

　48.5 40.5 31 24 19 10 10.5 热导率（W/mk）

　9 11 12 18 32 120 120 线性膨胀系数（1×10-6 /℃）

　2.7 2.7 2.6 2.7 2.8 3.2 2.5 钠膨胀系数（1×10-6 /℃）

　5.8 5.5 4 3 2 ＜0.5 ＜0.5 而目前国内相关的产品标准为《铝电解槽用石墨质阴极炭块》 （标准号：YS/T 623-2012），于 2012 年在《铝电解槽用半石墨质阴极炭块》（YS/T 287-2005）和《铝电解槽用高石墨质阴极炭块》（YS/T 623-2007）两个标准基础上合并修订而成。

　在修订该标准时，由中铝贵州分公司牵头，根据当时国内阴极炭块生产厂家生产状况和技术状况以及阴极炭块质量指标的平均水平，以法国沙瓦公司指标体系为对标基准，参考德国西格里公司、日本电极等公司产品指标体系的各项典型值后，对该标准的指标体系设置和对各项指标数值进行规定，体现了当时国内阴极炭块的实际生产水平。具有一定的先进性。修订后的指标体系如下：

　 阴极底块理化指标及体系

　（表 2）

　牌号 常规指标 参考指标 真密度 g/㎝3

　表观密度 g/㎝3

　室温电阻率 μΩ·m 耐压强度 MPa 灰分 % 抗折强度 Mpa 杨氏模量 GPa 热膨胀系数 ×10-6 /℃ (3000 C) 钠膨胀率 % ≥ ≥ ≤ ≥ ≤ ≥ ≤ ≤ ≤ GS-1 1.91 1.56 39 32 8 10.0 10.0 4.2 1.0 GS-3 1.95 1.57 35 24 5 7.0 7.0 4.0 0.8 GS-5 1.99 1.57 30 24 4 7.0 7.0 4.0 0.7 GS-10 2.08 1.59 21 26 2 7.5 6.5 4.0 0.5

　阴极侧块理化指标及体系

　 （表 3）

　牌号 常规指标 参考指标 真密度 g/㎝3

　表观密度 g/㎝3

　耐压强度 MPa 灰分 % 热膨胀系数 ×10-6 /℃(300 0 C) 钠膨胀率 % ≥ ≥ ≥ ≤ ≤ ≤ GS-C 1.91 1.56 32 8 4.2 1.0 但随着铝电解槽型不断地向大型化方向发展和阴极炭块生产厂家的生产技术不断提高后，该标准中指标体系已经不能全面反映和表征各类铝用阴极炭块的特性和满足用户需求，主要表现在某些指标数值上落伍和指标体系设置不尽合理方面。所以重新对该标准进行修订极为紧迫和十分必要。

　修订后的标准要既能全面反映铝用石墨质系列阴极炭块的特性和满足用户需求，又能引导铝电解工厂及阴极炭块工厂的设计、生产，从根本上推动我国铝电解和铝用阴极炭块生产技术的向前发展。

　2

　任务来源 根据工业和信息化部的计划安排（工信厅科[2018]73 号），全国有色金属标准化技术委员会归口的行业标准《铝电解用石墨质阴极炭块》（YS/T 623-2012）由山西亮宇炭素有限公

　 3 司作为第一起草单位负责起草，由山西三晋炭素有限公司、河南万基控股集团石墨制品有限公司、中铝郑州有色金属研究院有限公司、中电投宁夏能源铝业青鑫炭素有限公司、郑州浩宇炭素有限公司、沈阳铝镁设计研究院有限公司、山西晋阳炭素有限公司、智谷炭素研究院、宁夏宁平碳素有限责任公司、山西腾飞炭素有限公司参与起草，由有色金属技术经济研究院指导起草。

　3

　项目编制组简介

　3.1

　主编单位简介 本标准的主编单位是山西亮宇炭素有限公司。山西亮宇炭素有限公司是《中国有色金属》协会理事单位，中国有色金属协会铝用碳素分会副会长单位，是晋中市炭素行业协会会长单位。先后通过了ISO9001:2008质量管理体系、ISO14001:2004环境管理体系、GB/T28001:2001职业健康安全管理体系认证。目前获得一项自主发明专利、两项合作发明专利和八项实用性专利，并与湖南大学建立了长期稳定的合作关系，是全球最大集生产、科研、营运、施工安装为一体的综合性铝用阴极炭素材料生产企业。

　3.1.1

　生产能力 山西省亮宇炭素有限公司具有 20 多年生产阴极碳块的经验，目前具有 10 万吨/年的生产能力，能进行半石墨质阴极炭块、 高石墨质阴极炭块、全石墨质阴极炭块和各类阴极捣固糊等系列产品的生产。并且石墨化阴极炭块具备 2 万吨/年的生产能力。

　3.1.2

　技术力量 山西省亮宇炭素有限公司拥有一批高素质、经验丰富的碳素专业人才，其中高级工程师 5 人，工程师 20 余人。

　3.1.3

　装备能力 山西省亮宇炭素有限公司拥有全国最大的 1800KN 振动成型机、全国最先进的 44 室环式焙烧炉、联合炭加工机床和内串式石墨化炉等大型设备 200 多台（套）。自 2002 年开始，逐步引进一批国内外先进的分析设备，目前所具备的分析方法和手段，在国内处于领先地位。

　3.2

　有色金属技术经济研究院 有色金属技术经济研究院是我国有色金属行业的标准研究权威单位。馆藏有齐全的铝材用国际、国外先进标准和先进工艺技术资料，有齐全的铝及铝合金国际国外行业的先进标准和参考资料，积极参加编制组的各次工作会议，积极配合主编单位分配各项标准任务，协调各成员单位之间的关系，指导编制组正确采用国际、国外先进标准，为本标准的科学性、先进性把关和提供了充分的标准依据和相关资料，在编制组中贡献巨大。

　3.3

　郑州浩宇炭素有限公司 郑州浩宇炭素有限公司是中国炭素工业协会会员单位，中国有色金属标准化技术委员会会员单位，中国炭素材料行业标准起草单位，先后负责起草“铝电解用石墨质阴极炭块（YS/T 623-2012）”、“铝电解用阴极糊（YS/T 65-2012）”等行业标准 5 项，ISO9001:2008《国际质量体系》、ISO14001:2004《环境管理体系》、GB/T28001-2011《职业健康安全管理体系》认证企业，获得中国国家专利 22 项，是集科研、开发、生产于一体的高新技术企业、是铝用碳素产品的专业厂家。目前拥有员工 200 多人。其中，中高级职称技术人员 100 人。

　3.4

　万基控股集团石墨制品有限公司 万基控股集团石墨制品有限公司是万基控股集团有限公司的全资子公司。公司位于洛阳市新安县产业聚集区，占地面积 18 万平方米，职工 500 余人，其中中高级职称人员 80 余人，是集产品研制、开发、生产与一身大型铝用阴极生产企业。公司目前拥有铝用全石墨化或高石墨质阴极 5 万吨、石墨化电极 5000 吨的年生产能力。采用德国 KHD 原装进口成型设备，环节带盖焙烧炉、内串石墨化炉、高端联合锯铣机组等，装备水平国际领先，国内一流。

　公司于 2006 年初通过了 ISO9000 系列质量认证，并制订了高于行业标准的内部质量控

　 4 制体系，公司实验室从瑞士 R&D 公司、德国布鲁克、北京航科等公司引进先进的检测设备，达到甚至超过了国内同行业科研院所的实验装备配置水平。

　3.5

　山西晋阳炭素有限公司 山西晋阳碳素有限公司位于山西省灵石县两渡工业园内。始建于 1983 年，是中国炭素行业协会常任理事单位、中国有色金属工业协会铝用炭素分会理事单位、国家有色金属标准化技术委员会行业标准起草单位，主持和参与了 11 项国家和行业标准的起草，2014 年被全国有色金属标准化技术委员会授予铝用炭素材料系列标准研制创新示范基地。公司拥有发明专利 4 项。公司技术中心 2013 年被山西省中小企业局、山西省财政厅认定为省级中小企业技术中心,2017 年被晋中市科技局认定为市级研发中心。荣获 2017 年山西“四新”中小企业称号。

　经过 30 多年的建设和发展，目前共建有两条阴极块类生产线，一条侧块生产线、糊料生产线以及石墨化生产线，产能 8 万吨/年石墨（质）化阴极炭块。

　公司产品共两大系列——阴极块类、阴极糊料，6 个牌号，30 多种规格，实现了铝用阴极碳素工艺从原料制备到产品的自主生产与产品种类牌号全配套，形成完整的工艺流程，达到国内先进。

　公司的“继”字牌商标是山西省著名商标；产品销往全国 50 多家大中铝厂，并出口美国、加拿大、澳大利亚、委瑞内拉、马来西亚等国家，产销量始终保持在行业的前茅。

　3.6、中电投宁夏能源铝业青鑫炭素有限公司 中电投宁夏能源铝业青鑫炭素有限公司是中电投宁夏青铜峡能源铝业集团公司的全资子公司,其前身为青铜峡市青鑫炭素有限责任公司。公司成立于 1999 年 8 月，是国内生产规模最大、品种最全的专业生产和研发铝电解用阴极炭素制品的企业之一,具有 4 万吨铝用阴极炭素产品生产能力。

　作为电解铝用阴极炭素材料生产企业，公司与国内知名院校实行厂院厂校联合，不断分析研究国内外铝工业技术发展、铝用阴极材料技术性能和提高电解槽寿命的途径，通过持续的新技术开发，实现产品的进一步升级，以满足国内外铝冶炼在节能和装备更新等方面的要求，在材料方面支撑我国铝冶炼工业的技术更新和飞速发展。目前拥有 3 项国家发明专利和6 项实用新型专利。作为中国炭素行业协会会员，起草了中国有色金属标准化技术委员会高石墨质、石墨化阴极炭块国家标准。

　公司拥有 3500 吨立压卧挤旋转料室油压机、德国 Outotec 振动成型机、自动配料系统、天然气焙烧系统和以多功能组合铣床为主的炭块加工系统，装备水平处于国内领先地位。

　公司产品主要有铝电解用半石墨质、HC35、HC50、HC80 系列高石墨质炭块，HC100 全石墨质和石墨化阴极炭块及配套的高石墨质和半石墨质侧部炭块、角部炭块，周围糊、炭间糊、钢棒糊、冷捣糊、炭胶泥和电煅煤等。

　公司产品在以质量、信誉、服务等取得国内各大型电解铝企业认可的同时，已出口到澳大利亚、新西兰、德国、瑞典、荷兰、黑山、巴西、印度等国家，已成为美国铝业公司主要供应商之一。

　3.7

　山西三晋炭素有限公司 山西三晋碳素股份有限公司始建于 1989 年，始终秉承“团结、务实、创新、安全、环保、健康”的战略方针，立足长远，以打造百年三晋为目标，建成了国内最完整的“铝用阴极炭块、侧部炭块、阴极糊”产业链条，成为国内铝用阴极炭块生产工序最完整的生产企业。

　作为一家集生产、销售和售后为一体的企业，公司一直秉承着“以科技为先导、以一流的产品、满意的服务、持续提高的质量水准，满足顾客的需求”的质量方针，依靠先进的技术装备，一流的研发团队，严格的内部管理，努力打造“团结、务实、创新、安全、环保、健康”的新型企业，以科技创新引领企业发展，不断推进技术革新和技术攻关，产品并出口

　 5 美铝、加铝、海德鲁铝业、迪拜铝业、巴林铝业、力拓加铝、太平洋铝业等国际知名铝业公司，国内主要客户为内蒙古锦联、山东信发、山东魏桥、辽宁忠旺、中铝兰州、中铝包头、中铝广西等知名铝业公司，得到了国内外客户的一致好评，2016 年美国铝业公司授予公司为阴极最佳供应商。

　公司现有产能 5,5 万吨，其中石墨化阴极炭块 3 万吨，成型机采用自主研发的抽真空成型设备，环式焙烧炉、内串石墨化直型炉、高端联合锯铣机组等，装备水平国际领先，国内一流。

　公司产品主要有铝电解用半石墨质、高石墨质，全石墨质和石墨化阴极炭块及配套的高石墨质和半石墨质侧部炭块、角部炭块，周围糊、炭间糊、钢棒糊、冷捣糊、和电煅煤及其磷生铁浇注产品。

　作为中国炭素行业协会会员，起草了中国有色金属标准化技术委员会高石墨质、行业标准。

　公司一直坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的生产方针，倡导“安全、环保、健康”的经营理念。企业获得了安全生产标准化“三级企业”称号，并通过了 ISO9001：2000质量体系认证和 ISO14001：2004 环境管理体系认证。“山晋”品牌荣获山西省“著名商标”称号。

　3.8

　中铝沈阳铝镁设计研究院有限公司 沈阳铝镁设计研究院有限公司（中铝国际工程股份有限公司沈阳分公司）始建于 1951年，现隶属于中国铝业集团，是国家最早建立的大型综合性甲级设计研究单位之一，是全国勘察设计综合实力百强单位、国家级“守合同、重信用”单位。

　经过近 70 年的发展，公司在设计研究领域硕果累累，为中国及世界铝工业的发展和技术进步做出了卓越贡献。共完成各类工程咨询设计项目 5000 余项，设计了铝、镁、钛及碳素工厂 500 余个，创造出多项“中国第一”，获得国家、省、部级优秀工程设计咨询奖、科技进步奖 500 余项，拥有有效专利近 700 件，国际专利近 100 件次。

　公司业务范围广泛，专业齐全，能够全方位满足国内外工程项目的合作需求。业务领域包括有色冶金、建筑工程、市政公用和环境保护等；业务范围已涵盖规划、技术咨询、可行性研究、设计与科研、工程总承包和监理等；现拥有电解铝、氧化铝、碳素、镁钛、冶金炉、电力电讯、自动控制、建筑、结构、总图运输、给排水、采暖通风、热电、环境保护与评价、技术经济、工程经济等 30 多个专业。

　 公司拥有一支结构合理、科技人才汇聚的高质量人才队伍，全公司共有员工 656 人，其中全国有色金属行业工程勘察设计大师 8 人、中铝集团首席工程师 2 人和辽宁省工程设计大师 2 人；其中教授级高级工程师 79 人，高级工程师 216 人，工程师 190 人；其中 186 人具有研究生以上学历，共有 200 人拥有国家各类注册工程师执业资格。

　公司长期致力于氧化铝、电解铝及其他轻金属的工艺技术、工程设计的研究与开发，总体技术处于国内领先、国际先进水平。拥有自己的工程技术中心、研发中心及产业化基地，建立了先进的网络平台和应用平台，拥有国际先进的工艺设计、工程设计软件和工程数据库。

　面对经济发展新常态，公司将坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，引领和支撑铝行业的技术进步，致力成为“技术研发、工程设计、工程总承包、科技成果产业化”四个业务板块协同发展、拥有核心技术的国际工程公司。

　3.9

　中铝郑州有色金属研究院有限公司 中铝郑州有色金属研究院有限公司是国内唯一的从事铝、镁轻金属研究的专业性机构，拥有铝土矿处理、氧化铝工艺、铝用炭素和电解铝工艺、镁冶炼工艺、化学品氧化铝和轻金属材料工艺、轻金属检测等技术领域的研究实验室，具有完善的铝、镁冶炼基础理论研究技术平台，包括 TEM、SEM、EDS、XRD、XRF、IC 等在内的大型仪器设备 80 余套，同时依托郑

　 6 州研究院设立了国家铝冶炼工程技术研究中心、国家轻金属质量监督检验中心和中国铝业股份有限公司博士后科研工作站。中铝郑州有色金属研究院有限公司是国际标准化组织ISO/TC226（铝用原材料技术委员会）、ISO/TC79（轻金属及其合金）、ISO/TC129（铝土矿技术委员会）在国内的技术支持单位，是 ISO/TC79/SC5（镁及铸造和变形镁合金技术委员会）的主席单位，是国家工业和信息化部确定的有色金属标准样品定点研制单位，是全国有色金属标准化技术委员会铝用炭素材料工作组长单位。建院以来共完成包括国家“863”、“973”项目在内的科研课题 927 项，取得 287 项科研成果，获国家科技进步奖 11 项，省部级科技进步奖 154 项，申报专利 337 项。

　3.10

　山东智谷碳素研究院有限公司 山东智谷碳素研究院有限公司于2018年7月23日在山东东营利津县明集乡政府驻地注册成立。智谷-释为智能工厂、碳素硅谷，即建设智能工厂，打造碳素行业“硅谷”；智谷碳素研究院致力于铝用碳素行业智能工厂的开发与应用，以提升行业智能化程度为己任，同时兼顾碳素行业技术整合、大数据信息处理及市场贸易等业务；公司积极推动铝用炭素企业技术进步，与中国铝用炭素协会、沈阳铝镁设计研究院、中国铝业郑州有色金属研究院、中国有色标准化委员会等单位有着良好的深度合作。智谷碳素研究院以习近平总书记提出的“国无德不兴，人无德不立”为办企理念，以惠人达己，合作共赢的合作理念，紧抓行业痛点，立足碳素、服务碳素，做碳素行业智能化的先驱者，助力行业转型升级。

　2019年6月份山东智谷碳素研究院成功举办中国铝用碳素第一届智能研讨会；获得2019年山东科技型中小企业称号； 3.11

　中铝青海分公司 中国铝业青海分公司下属企业——阴极事业部，是集生产和研发铝电解用阴极材料为一体的专业生产企业，位于青海西宁市大通县宁张公路 28 公里处与桥头铝电股份公司毗邻，北距大通县 6 公里，南距西宁市 29 公里，占地 183 亩，交通便利。

　整条生产线由贵阳铝镁设计院设计，年设计产能 2.8 万吨，拥有 3000L 大型混捏锅、一台 40 炉室敞开式新型阴极焙烧炉、一台带盖式环式焙烧炉、一套德国 Wassmer 公司炭块联合加工机组及江苏晨光数控机床有限公司加工机组等现代化的生产设备。具有先进的生产工艺，能进行半石墨质、GS-3、GS-5、GS-10 各系列铝用电解槽阴极炭块、常温糊、热捣糊等阴极配套产品的生产。

　中国铝业青海分公司于 1998 年陆续通过了 ISO9000 质量管理体系、ISO14000 环境管理体系、GB/T28001 职业健康安全管理体系的认证，拥有独立的技术监督与质量检查、中心化验室全面监控进厂原料、生产过程分析化验、半成品检查合成品检查，产品经过严格的质量管理体系控制，供应中国铝业内部各企业、国电投黄河鑫业、青海省投资公司下属企业及出口哈萨克斯坦等 16 个厂家，并得到一致的认可。

　4

　主要工作过程 4.1

　任务落实及第一次工作会 2019 年 4 月，有色行业标准《铝电解用石墨质阴极炭块》的任务落实会由全国有色金属标准化技术委员会主持，在天津市召开。来自全国 47 个单位的 65 多名代表参加了会议。会上确立了标准的修订思路：以现标准为基础，尽量吸收国内外各类标准和规范的测试方法，丰富标准内容；扩展标准应用范围，使标准的修订更系统。会议还确定了试验单位和供样单位。

　4.2

　标准调研 2019 年 5 月，由山西亮宇炭素公司牵头成立了标准起草小组，小组成员由山西三晋炭素有限公司、河南万基控股集团石墨制品有限公司、中铝郑州有色金属研究院有限公司、中电投宁夏能源铝业青鑫炭素有限公司、郑州浩宇炭素有限公司、沈阳铝镁设计研究院有限公

　 7 司、山西晋阳炭素有限公司、智谷炭素研究院、宁夏宁平碳素有限责任公司、有色金属技术经济研究院等单位人员组成。于 2019 年 5 月 12 日前往国内主要阴极炭块厂家进行调研、对各家的工艺状况、设备状况和质量控制体系进行调查，并对各厂近几年的分析数据进行收集和对相关产品进行取样与分析。目前我国石墨质阴极炭块的真实状况和水平如下：

　4.2.1

　各厂家各牌号产品理化性能分析数据

　4.2.1.1

　中铝郑州有色金属研究院有限公司分析数据 4.2.1.1.1

　GS-3 石墨质阴极炭块分析数据

　（表 4）

　数据来源 厂家 牌号 真密度g/cm3

　表观 密度 g/cm3

　室温电阻率μΩm 耐压强度 MPa 灰分 % 抗折强度 MPa 杨氏模量 GPa 热膨胀系数 10-6 /K 钠膨 胀率 % 热导率

　W/K·m

　随 机 抽 样 分 析 A GS-3 2.04 1.66 32 36.8 3.47 8.2 4.4 3.6 0.67 14.18 B GS-3 2.03 1.62 34 31.2 5.26 10.9 3.9 3.7 0.75 10.51 C GS-3 1.99 1.64 28 32.2 3.29 14 4.4 3.7 0.73 13.75 F GS-3 2.01 1.58 30 30.5 1.82 13.7 3.4 3.7 0.80 10.24 X GS-3 2.01 1.59 34 30.6 2.57 9.2 3.9 3.7 0.81 13.17 4.2.1.1.2、GS-5 石墨质阴极炭块分析数据

　表（5）

　数据来源 厂家 牌号 真密度g/cm3

　表观 密度 g/cm3

　室温电阻率μΩm 耐压强度 MPa 灰分 % 抗折强度 MPa 杨氏模量 GPa 热膨胀系数 10-6 /K 钠膨 胀率 % 热导率

　W/K·m

　随 机 抽 样 分 析 A GS-5 2.04 1.65 27 40.5 3.58 13.4 4.4 3.5 0.52 21.35 B GS-5 2.01 1.63 27 34.1 2..51 13.6 4.7 3.8 0.62 19.57 C GS-5 2.03 1.64 25 35.1 2.56 10.1 4.7 3.8 0.59 20.62 E GS-5 2.02 1.67 25 36.3 1.57 14.2 3.7 3.8 0.57 20.52 F GS-5 2.03 1.63 28 32.9 2.28 12.9 3.4 3.6 0.61 18.76 4.2.1.1.3、GS-10 石墨质阴极炭块分析数据

　 表（6）

　数据来源 厂家 牌号 真密度g/cm3

　表观 密度 g/cm3

　室温电阻率μΩm 耐压强度 MPa 灰分 % 抗折强度 MPa 杨氏模量 GPa 热膨胀系数 10-6 /K 钠膨 胀率 % 热导率

　W/K·m 随 机 抽 样 分 析 A GS-10 2.17 1.67 17.7 32.7 0.57 11.4 4.1 3.4 0.30 35.61 B GS-10 2.12 1.66 16.9 36.6 0.62 11.8 4.6 3.8 0.35 34.21 C GS-10 2.16 1.66 15.8 37.4 0.27 13.6 3.9 3.5 0.32 34.82 F GS-10 2.16 1.66 17.6 30.1 0.29 11.3 3.5 3.5 0.37 32.15 4.2.1.2

　河南万基控股集团石墨制品有限公司分析数据 4.2.1.2.1

　GS-3 石墨质阴极炭块分析数据

　 8

　 表（7）

　数据来源 厂家 牌号 真密度g/cm3

　表观 密度 g/cm3

　室温电阻率μΩm 耐压强度 MPa 灰分 % 抗折强度 MPa 随 机 抽 样 分 析 A GS-3 2.02 1.67 30.8 36.7 3.2 7.6 B GS-3 2.02 1.64 31.6 37.3 5.0 9.7 C GS-3 1.95 1.66 25.3 40.9 3.2 13.9 F GS-3 2.04 1.58 28.4 42.7 1.7 12.2 Y GS-3 2.06 1.63 27.3 32 2.9 11.0

　4.2.1.2.2

　GS-5 石墨质阴极炭块分析数据

　 表（8）

　数据来源 厂家 牌号 真密度g/cm3

　表观 密度 g/cm3

　室温电阻率μΩm 耐压强度 MPa 灰分 % 抗折强度 MPa 随 机 抽 样 分 析 A GS-5 2.04 1.68 27.3 36.5 3.3 12.1 B GS-5 2.0 1.64 27.4 37.3 2.3 13.0 C GS-5 2.03 1.65 24.5 24.5 2.4 8.5 F GS-5 2.03 1.64 27.8 37.4 2.2 11.7 Y GS-5 2.09 1.63 22.5 30.2 1.7 12.2 4.2.1.2.3

　GS-10 石墨质阴极炭块分析数据

　 表（9）

　数据来源 厂家 牌号 真密度g/cm3

　表观 密度 g/cm3

　室温电阻率μΩm 耐压强度 MPa 灰分 % 抗折强度 MPa 随 机 抽 样 分 析 A GS-10 2.17 1.70 17.0 36.0 0.6 12.6 B GS-10 2.16 1.68 15.8 36.0 0.4 13.2 C GS-10 2.14 1.69 14.8 41.9 0.2 14.9 F GS-10 2.16 1.67 17.3 28.3 0.2 11.2 4.2.1.3

　各生产厂家近两年来日常生产分析数据收集 4.2.1.3.1

　GS-3 石墨质阴极炭块各项理化指标分布状况

　 9 ①

　真密度指标分布范围 单位：

　g/cm3 3

　 表（10）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 1.95＜ 1.95-1.97 1.97-1.99 199- 2.01 2.01- 2.05 ＞2.05 A 1.99 1.95 1.97

　25.0% 64.5% 10.4%

　 B 2.01 1.93 1.98 13.3% 13.3% 46.7% 20.0% 6.7%

　C 1.99 1.96 1.98

　20.0% 49.1% 30.9%

　 D 2.08 1.99 2.01

　39.3% 57.1% 3.6% E 2.05 2.01 2.03

　 100%

　F 2.04 1.95 1.99

　7.7% 30.8% 30.8% 30.7%

　G 2.02 1.94 1.97 12.5% 36.4% 22.5% 18.1% 10.5%

　H 2.01 1.94 1.97 14.5% 38.4% 24.5% 18.1% 6.5%

　②

　灰分指标分布范围 单位：% %

　表（11）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜2.0 2.0- 2.60 2.60- 3.50 3.50- 3.80 3.80- 4.10 ＞4.10 A 4.85 2.39 3.44

　5.2% 51% 25.0% 6.3% 12.5% B 4.23 2.65 3.16

　 87.4% 4.2% 2.1%

　C 3.88 2.15 2.86

　27.2% 69.2%

　3.6%

　D 3.44 1.70 2.32 18.8% 68.7% 12.6%

　E 1.8 1.4 1.56 100%

　F 3.7 2.72 3.14

　 75% 25%

　 G 4.13 2.53 3.15

　4.3% 49.1% 17.8% 17.2% 11.6 H 4.85 2.75 3.24

　 56.3% 18.3% 16.7% 8.7% ③

　电阻率指标分布状况 单位：

　μΩm m

　表（12）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜26 26-30 30-35 35-40 40-42 ＞42 A 34.91 30.95 32.70

　 100%

　B 38.28 25.58 32.4 1.39% 11.7% 77.7% 9.21%

　 C 37.86 29.85 32.14

　1.8% 81.8% 5.35%

　 D 33.00 27.00 32.70

　38.4% 61.6%

　E 31.20 26.50 28.41

　80% 20%

　F 39.10 19.04 34.45 0.5% 12.4% 41.1% 46%

　 G 37.13 28.59 34.85

　21.5% 42.35% 36.15%

　 H 38.21 26.63 33.47

　14.25% 70.56% 15.19%

　 10 ④、表观密度指标分布范围 单位：

　g/cm3 3

　表（13）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜1.56 1.56-1.58 1.58-1.60 1.60- 1.62 1.62- 1.64 ＞1.64 A 1.67 1.57 1.61

　4.2% 22.9% 29.2% 27.1% 16.7% B 1.68 1.57 1.63

　1.3% 1.3% 11.7% 45.5% 40.3% C 1.64 1.57 1.61

　5.3% 12.2% 38.2% 34.5% 3.6% D 1.65 1.59 1.62

　 1.8% 31.3% 51.8% 15.2% E 1.68 1.65 1.66

　100% F 1.68 1.54 1.61 1.1% 4.3% 16.0% 38.0% 25.7% 15.0% G 1.67 1.56 1.62

　3.8% 12.5% 34.7% 29.3% 19.7% H 1.65 1.55 1.61 0.8% 5.2% 32.1% 20.8% 37.6% 3.5%

　⑤

　耐压强度指标分布范围 单位：

　MPa

　 表（14）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜20 20-24 24-27 27-32 32-40 ＞40 A 45.4 26.6 34.4

　 6.3% 14.4% 75.1% 4.2% B 42.15 19.25 30.53 1.3% 7.8% 23.0% 27.7% 37.7% 2.5% C 42.0 21.0 34.5

　1.8% 3.6% 16.5% 63.6% 14.5% D 51 30.2 38.13

　14.6% 56.2% 31.0% E 39.9 30.6 34.57

　20% 80%

　F 43.2 18.2 29.13 1.4% 11.0% 25.3% 29.9% 31.7% 0.7% G 41.2 22.7 28.9

　8.7% 22.8% 19.8% 36.2% 12.5% H 38.9 23.4 31.5

　6.7% 22.0% 22.9% 48.4%

　⑥

　抗折强度指标分布范围 单位：

　MPa

　 表（15）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜6 6-8 8-12 12-14 14-16 ＞16 A 14.89 7.24 10.26

　12.5% 70.9 10.4% 6.2%

　B 12.08 6.12 8.75

　31.2% 67.6% 1.2%

　 C 13.0 6.0 9.12

　14.0% 81.4% 4.6%

　 D 18.20 9.21 12.34

　25.2% 34.2% 20% 17.1% 3.5% G 13.5 6.58 8.25

　29.5% 65.1% 5.4%

　 H 14.3 6.84 9.38

　31.5% 46.2% 20.2% 2.1%

　 11

　4.2.1.3.2、GS-5 石墨质阴极炭块各项理化指标分布状况 ①、真密度指标分布范围 单位：

　g/cm3 3

　 表（16）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 1.95＜ 1.95-1.97 1.97-1.99 199- 2.01 2.01- 2.05 ＞2.05 A 2.05 1.99 2.01

　43.0% 54.4% 2.6% B 2.03 1.96 1.99

　22.2% 22.2% 44.4% 19.7%

　C 2.03 2.00 2.02

　5.0% 95%

　D 2.06 2.0 2.01

　48.0% 49.4% 2.6% E 2.09 2.02 2.05

　 30.2% 69.8% F 2.10 1.96 2.02

　1.4% 2.7% 5.4% 86.5% 4.0%

　②

　灰分指标分布范围 单位：% %

　表（17）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜2.0 2.0- 2.60 2.60- 3.50 3.50- 3.80 3.80-4 ＞4 A 3.89 1.42 2.79 8.4% 22.9% 37.6 22.9% 8.2%

　B 3.0 2.22 2.64

　55.5% 44.5%

　C 2.87 1.75 2.07 8.9% 84.8% 6.3%

　D 2.80 1.69 2.27 66.5% 32.1% 1.4%

　E 2.22 0.90 1.52 67.9% 32.1%

　 F 2.27 1.64 2.04 12.2% 86.5% 1.3%

　③

　电阻率指标分布状况 单位：

　μΩm m

　表（18）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜26 26-30 30-35 35-40 40-42 ＞42 A 31.16 25.49 28.49

　95.4% 4.6%

　B 32.14 23.43 28.15 4.8% 90.5% 4.7%

　C 29.99 26.62 28.56

　100%

　 D 30.0 25.0 27.11

　100%

　 E 28.5 18.70 22.86 79.2% 20.8%

　 F 35.02 21.59 30.39 3.5% 50.6% 36.7% 9.2%

　 ④

　表观密度指标分布范围

　单位：

　g/cm3 3

　表（19）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜1.57 1.57-1.58 1.58-1.60 1.60- 1.62 1.62- 1.64 ＞1.64 A 1.68 1.57 1.62

　2.1% 12.5% 29.2% 41.7% 16.6% B 1.67 1.58 1.63

　 4.8% 13.1% 26.2% 55.9% C 1.65 1.57 1.62

　1.3% 8.8% 18.8% 41.3% 29.80%

　 12 D 1.66 1.60 1.63

　14.9% 57.9% 26.3% E 1.69 1.62 1.67

　 7.5% 92.5% F 1.68 1.54 1.61 1.5% 10.8% 12.3% 15.7% 18.9% 31.8% ⑤

　耐压强度指标分布范围

　单位：

　MPa

　 表（20）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜20 20-24 24-27 27-32 32-40 ＞40 A 45.29 25.97 35.28

　 6.3% 18.8% 60.4% 14.5% B 44.48 18.98 32.41 1.9%

　11.3% 35.8% 44.3% 6.7% C 39.0 30.0 35.26

　7.4% 92.6%

　D 48.0 30.50 37.45

　6.1% 67.6% 26.3% E 45.9 26.8 37.43

　 3.8% 9.4% 56.6% 30.2% F 46.3 23.02 29.71

　10.5% 27.3% 30.1% 28.5% 3.5% ⑥

　抗折强度指标分布范围 单位：

　MPa

　 表（21）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜6 6-8 8-12 12-14 14-16 ＞16 A 17.59 7.37 12.02

　2.1% 43.8% 44.7% 18.4% 2.1% B 16.04 6.37 9.93

　13.2% 75.5% 7.5% 1.9% 1.9 C 11.0 7.0 9.63

　4.5% 95.5%

　D 16.54 10.7 12.66

　 36.0% 44.7% 18.4% 0.9% F 25.89 1.17 14.01 1.4% 4.2% 25.3% 25.4% 19.7% 15.5% 4..2.1.3.3

　GS-10 石墨质阴极炭块各项理化指标分布状况

　①

　真密度指标分布范围

　单位：

　g/cm3 3

　 表（22）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 2.0＜ 2.0- 2.05 2.05-2.10 2.10- 2.12 2.12- 2.14 ＞2.14 A 2.15 2.10 2.13

　13.0% 41.3% 45.7% B 2.18 2.08 2.11

　 35.3% 44.4% 11.1% 11.1% C 2.16 2.14 2.15

　100% E 2.14 2.12 2.13

　 80% 20% F 2.13 2.12 2.13

　 100%

　②

　灰分指标分布范围 单位：% %

　表（23）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜0.1 0.1- 0.5 0.5- 0.7 0.7- 0.9 0.9-1.1 ＞1.1 A 1.11 0.19 0.59

　34.7% 45.7% 15.2% 2.2% 2.2% B 0.75 0.09 0.55 11.15% 22.2% 44.4% 22.2%

　 C 0.42 0.15 0.25

　100%

　 E 0.62 0.49 0.56

　20% 80%

　F 1.19 0.68 0.87

　 33.3% 33.3%

　33.3%

　 13 ③

　电阻率指标分布状况

　单位：

　μΩm m

　表（24）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜16 16-18 18-21 21-23 23-26 ＞26 A 20.97 15.52 18.57 2.2% 24.7% 53.1%

　B 21.78 15.88 18.43 1.4% 35.7% 60% 2.9%

　 C 17.98 16.15 17.10

　100%

　 E 17.2 15.2 16.44 20% 80%

　 F 29.32 19.33 23.59

　 11.3% 30.1% 47.1% 11.5%

　④

　表观密度指标分布范围 单位：

　g/cm3 3

　表（25）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜1.57 1.57-1.59 1.59-1.60 1.60- 1.62 1.62- 1.64 ＞1.64 A 1.70 1.59 1.66

　2.0% 2.1% 3.8% 11.8% 80.3% B 1.69 1.60 1.64

　8.6% 28.6% 62.8% C 1.66 1.64 1.65

　100% E 1.71 1.69 1.70

　100% F 1.73 1.40 1.62 3.8% 11.3% 9.4% 20.8% 26.4 32.1% ⑤

　耐压强度指标分布范围 单位：

　MPa

　 表（26）

　厂家

　最大值

　最小值

　平均值 主要分布范围及所占百分比 ＜20 20-26 26-29 29-35 35-40 ＞40 A 42.2 27.7 3434

　 8.7% 50% 32.6% 8.7% B 40.77 20.33 29.58

　17.2% 30.0% 41.4% 8.0% 3.6% C 39.0 34.0 36.96

　14.3% 85.7%

　E 43.2% 36.2 39.4

　 80% 20% F 38.7 20.6 30.14

　24.5 22.5% 32.1% 20.8%

　 在本次修订标准调研过程中，对各厂家提供样品及近两年的生产数据进行分析、统计和整理，从对样品进行分析和对生产数据进行统计和整理的数据来看，各牌号石墨质阴极炭块的整体性能与上版标准修订时调研的结果数据相比，有较大幅度的提高，但从电阻率、耐压强度和表观密度这三项指标的统计数值来看，日常生产过程中的数据与取样数据相比，数值上都普遍呈现出一定的波动性。

　4.3

　编制征求意见稿 编制组根据天津会议会议精神，并结合调研过程中所获得的数据，于 2019 年7 月编制出本标准的《征求意见稿》，并发往16 家相关单位征求意见。收到单位回函的 14 家。

　4.4

　第二次工作会议 2019 年 9 月在贵州省贵阳市召开了本标准编制组的第二次工作会议，对标准征求意见稿进行讨论，与会代表对标准草案里面存在的不足和需要完善之处，提出了许多宝贵、中肯的意见和建议。因此，在修订中按照与会代表的意见进行了完善。

　 14 4.5

　编制送审稿 编制组根据《征求意见稿》的回函意见、工作组会议精神和本标准的试验验证情况，于2020年7月完成本标准的《送审稿》编制工作。

　二

　标准编制原则和确定标准主要内容 ㈠

　编制原则 1

　 实事求是原则 按照我国自然资源、生产、使用、流通和法规等实际情况。

　2

　 科学、合理原则 参照国外先进的指标体系和产品标准，积极采标，做到技术先进、指标科学与合理。

　3

　 用户为主的原则 4

　 和谐一致的原则

　与本标准相关联的分析标准和分析方法要协调一致和衔接配套，并符合我国标准体系的需要。

　㈡

　修订说明

　1

　 指标体系的重新调整和设置 ①

　在指标体系中增加热导率指标 导热性能是衡量铝电解槽热平衡是否稳定的关键指标，如果热导率指标过高，会使电解槽在运行过程中出现等温线下移，造成电解槽底部和阴极钢棒出现过热现象。如果热导率指标过低，不能有效将电解槽多余热量转移，不利于电解槽热场的稳定和提高电解槽寿命。因此，各牌号石墨质阴极炭块的热导率指标必须稳定并保持在一定范围。才能有利于指导大型电解槽的结构设计和稳定铝电解槽运行。所以，本次修订过程中在原指标体系基础上，增加热导率指标。考虑到该项指标目前的分析费用较高，从降低生产厂家生产成本角度出发，本次修订将热导率指标作为参考指标进行设置。

　②

　将抗折强度进行调整，设置为常规指标 在原标准中，抗折强度指标作为参考指标进行设置。但近年来，随着铝电解技术的发展和铝电解槽容量的不断扩大后，铝电解槽槽温也随之提高，在调整和平衡铝电解槽热场的过程中，对各牌号石墨质阴极炭块的抗热震性能能力提出了挑战和考验。

　抗折强度指标是衡量阴极炭块抗热震性能是否优劣指标之一，它与抗热震性能系数成正比，在其生产制造过程中，如果能保证其值稳定在一个较佳的范围，那么在铝电解生产过程中会增加其因温度发生急剧变化时的抵抗能力，从而能大大减小铝电解槽早起破损的几率。因此，在本次修订时，将原标准中作为参考指标的抗折强度指标调整为常规指标。

　③

　在指标体系中取消 GS-1 石墨质阴极炭块牌号

　随着国内外铝电解生产厂家生产技术的不断提高和电解槽容量的不断增大，对阴极炭块的抗热震性能、导电性能和导热性能要求越来越高。因此，在对阴极炭块的使用和选择上，也朝着高石墨化度的方向转化。而原标准中的 GS-1 牌号阴极炭块，其石墨含量仅占其干料配方中 10%左右，整体石墨化度较低。因此，其在大型铝电解槽上进行使用时，在导电性能、导热性能和抗热震性能方面，已经表现出不适应现代铝电解槽生产要求。目前从调研的结果及铝电解生产厂家反馈的信息来看，国内外大型铝电解槽均出现放弃对 GS-1 石墨质阴极炭块使用，转向高石墨化度阴极炭块的趋势。而各阴极炭块生产厂家也基本停止了对 GS-1 石墨质阴极炭块生产。鉴于此，在本次标准修订过程中，在指标体系中将 GS-1 石墨质阴极炭块牌号取消。

　3

　产品取样方向

　产品中所涉及到的理化指标均按生坯成型过程中平行于受力方向进行规定。

　4

　各项理化指标的数值规定说明

　 15 ①

　真密度指标 真密度是炭素制品中一个极其重要的指标，它是阴极炭块石墨化程度的直接反映，其值的大小将关系到阴极炭块在铝电解过程中抗钠浸蚀能力及导电性能是否良好。因此，本次修订标准过程中，根据调研过程中所收集的数据与分析结果，进行全面、细致分析和综合评价，并对电解用户进行走访。多数厂家认为：上版所制订的真密度指标值已能满足铝电解槽正常生产需求，且达到国外同类产品水平。所以本版修订时，不再对其值进行调整。情况如下：

　 单位：g/cm3

　表（27）

　标准版本 GS-3 GS-5 GS-10 原标准 ≥1.95 ≥1.99 ≥2.08 修订标准 ≥1.95 ≥1.99 ≥2.08 修订后状况 维持 维持 维持 ②

　表观密度指标 表观密度在石墨化阴极炭块标准的指标体系中也是一项极其重要指标，它用于判断和表征石墨化阴极炭块内部颗粒的结构和排列是否均质、有序与致密的依据。如果石墨化阴极炭块表观密度指标制订和选择较为适中，其内部结构中颗粒之间的结合会较为紧密，孔隙率较低。这样在电解过程中，能减小钠离子浸蚀碳块的速度，从而提高其在电解槽运行过程中的抗钠浸蚀能力。因此，在本次修订时需要科学和严谨地对该指标进行确定。

　在第二次工作会议时，有代表提出了对该指标数值进行提升的意见，但通过走访电解用户时，也有一些用户提出该指标不宜过高，否则会影响制品的热膨胀系数指标。因此，本次修订时，对调研过程中所获得的数据进行综合比较并综合与会代表与电解用户的意见后，将该项指标在原标准基础上进行一定提升。如下表所示：

　单位：g/cm3

　表（28）

　标准版本 GS-3 GS-5 GS-10 原标准 ≥1.57 ≥1.57 ≥1.59 修订标准 ≥1.58 ≥1.58 ≥1.60 修订后状况 提升 提升 提升 ③

　耐压强度指标 阴极炭块的耐压强度指标，是铝电解生产厂家在生产过程较为关注的一个重要参数，该指标与电解槽寿命的关系较为密切，如果该指标选择适当，将提高石墨化阴极炭块在铝电解过程中的抗机械磨损和抗融盐冲刷方面的能力，有助于提高和延长电解槽寿命。因此，在对所有调研厂家的生产数据进行比较和分析后，按照实际情况，合理的制订出该项指标的数值。和上版标准相比，有所提升。

　 单位：MPa

　表（29）

　标准版本 GS-3 GS-5 GS-10 原标准 ≥24 ≥24 ≥26 修订标准 ≥27 ≥27 ≥28

　 16 修订后状况 提升 提升 提升 ④

　电阻率指标

　电阻率是铝电解厂家较为关注的一个重要指标。阴极炭块的电阻率较低，有助于改善电解槽工况、降低炉底压降和降低吨铝电耗。目前国外各炭素生产商从铝电解行业的需求出发，对该指标的控制正朝着低电阻率的方向发展。根据调研过程中所收集的数据与分析结果，进行全面、细致分析和综合评价，并对电解用户进行走访。多数厂家认为：上版所制订的电阻率指标值已能满足铝电解槽正常生产需求，且达到国外同类产品水平。所以本版修订时，不再对其值进行调整。

　 单位：μΩm

　 表（30）

　标准版本 GS-3 GS-5 GS-10 原标准 ≤35 ≤30 ≤21 修订标准 ≤35 ≤30 ≤21 修订后状况 维持 维持 维持 ⑤

　钠膨胀率指标 钠膨胀率是衡量阴极炭块在铝电解过程中抵抗钠浸蚀能力好坏的一个重要指标，它是阴极炭块在铝电解环境中最直接的反映。在电解过程中如果阴极块材料的抗钠浸蚀能力弱，那么钠离子容易渗透到炭块里，引起高温膨胀，使电解槽提前破损的几率大大增加。

　从国内外众多厂家对电解槽进行干刨后分析其破损机理来看，大都是因为钠的渗透导致阴极炭块膨胀后使阴极炭块破裂、中间隆起及槽壳变形所致。因此，需要该指标数值越低越好。

　根据中铝郑州有色金属研究院有限公司对各厂家抽样分析的结果看，钠膨胀率指标分布范围与上版标准调研时相当，因此本次修订时维持不变。

　 单位：%

　表（31）

　标准版本 GS-3 GS-5...