探讨压力对测定预焙阳极炭块室温电阻率的影响
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摘 要：通过试验数据说明，测定预焙阳极炭块室温电阻率时施加的压力对测定的数据存在一定的影响，建议测定时，施加的压力给定一个最小值。
预焙阳极作为铝电解槽的“心脏”材料，其质量和工作状况对铝电解生产是否正常及电流效率、电能消耗、产品等级等工业经济技术指标影响十分巨大，特别在铝冶炼工业上。其理化指标如下表：
表1炭阳极行业标准YS/T 285—2007
一、电阻率及室温电阻率
1.电阻率是表征预焙炭阳极质量重要特性之一，提高电导率可以降低预焙炭阳极电压降，从而提高电解槽的电流强度或者增大极距，降低能耗。因此获得真实、准确、可靠、科学、有效的分析数据就显得尤为重要。
测定预焙炭阳极电阻率用的方法是：在通直流电的情况下，测定阳极试样一段长度上的电压降。试样为生产中采用的试样，长130mm和直径50mm，叉形接头两端的距离为50mm。
2.室温电阻率是表示在室温时，电流通过材料时阻力大小的一种性质，根据电阻率公式：
ρ= U A/IL （1）
式（1）中：ρ-试样的室温电阻率，μΩ·m， U-试样上L段的电压降，mV
I-通过试样的电流值，A， A-试样的截面积，mm2，L-两探针间的距离，mm
二、测出L段的电位差值U试验数据图表
1.同一试样，固定旋转角度，不同压力下测试出试样上L段的电压降（mv），见表2和图1
表2测试同一试样，固定旋转角度，不同压力时测试出试样上L段的电压降（mv）数据
三、试验数据的计算及结果的分析
1.计算方法
我们运用离散随机变量分布来分别计算同一试样在不同压力下、同一或不同旋转角度的均值、方差、标准差的变化值。均值用来表示分布的中心位置，用E（X）表示，它的计算公式是：E（X）=
方差用来表示分布的散布大小，用Var（X）表示，方差的计算公式为：Var（X）=∑[Xi- E（X）]2 Pi
方差的量纲是X的量纲的平方，为使表示分布散布大小的量纲与X的量纲相同，常对方差开平方，记它的正平方根为σ或σ（X），并称它为X的标准差：σ=σ（X）=
表3
我们对同一个试样、任意或固定旋转测试角度、施加不同的压力，其试验数据结果都表明在进行预焙阳极的室温电阻率测试时，旋转样品的测试角度对预焙阳极的室温电阻率的影响很小。对预焙阳极的室温电阻率影响最大的是测试时对试样所施加的压力，且随着试样受压的逐渐增大试样上L段的电压降在逐步减小，其均值、方差、标准差也在随之下降，且逐步的趋于稳定。由此导致预焙阳极的室温电阻率也在随之下降。显然试样测试时所受的压力与试样的室温电阻率成反比例的关系。
四、结论
1.从上述的试验数据计算分析得出，预焙阳极炭块室温电阻率的大小与测试时试样所受的压力有很大的关系，且随着压力值的逐步增大，电流分布越平稳，并趋于最佳。
2.为提高分析数据的准确率，减少人工误差及系统误差，建议在进行预焙阳极炭块室温电阻率测定时采用更加完善的测试方法，对测试试样应施加一个不小于50N的压力值。
图1
参考文献
[1]梁学民，张松江《现代铝电解生产技术与管理》 中南大学出版社
[2]蒋文忠 《炭素工业学》 北京 冶金工业出版社，2009
作者简介：张亚宏 （1970-），男，云南丽江人，工程师。