ICS 71. 100. 10 CCS Q 52
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T623—2021 代替YS/T623—2012
铝电解用石墨质阴极炭块
Graphitiferous cathode carbon block for aluminium electrolysis
2021-03-05发布
2021-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T623—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替YS/T623—2012《铝电解用石墨质阴极炭块》，与YS/T623—2012相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）删除了底部炭块“GS-1牌号（见2012年版的3.1.2)； b）增加了“热导率”作为“参考指标”（见5.2)； c）将底部炭块“抗折强度”性能要求由“参考指标”更改为“常规指标”（见5.2，2012年版的
3.2. 1. 1) ; d）更改了“耐压强度”“表观密度”和“杨氏模量”指标要求（见5.2，2012年版的3.2.1.1）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)提出并归口。 本文件起草单位：山西亮宇炭素有限公司、山西三晋碳素股份有限公司、中铝郑州有色金属研究院有
限公司、方基控股集团石墨制品有限公司、山东智谷碳素研究院有限公司、中电投宁夏能源铝业青鑫炭素有限公司、太谷县腾飞炭素有限公司、山西晋阳碳素有限公司、宁夏宁平炭素有限责任公司、中国铝业股份有限公司青海分公司、郑州浩宇炭素有限公司、沈阳铝镁设计研究院有限公司。
本文件主要起草人：白强、张红亮、路辉、裴永霞、席兆阳、罗丽霞、夏百元、陈晓军、仓向辉、李志刚、 郭彦生、孙毅、孙卫林、刘建平、董文、王瑞奇、刘祯、田腾、段学良、吴建国、蒋为、张鸿儒、张玲、史增光、 张文起、张赤。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
-2007年首次发布为YS/T623—2007《铝电解用高石墨质阴极炭块》； —2012年第一次修订时，并人了YS/T287一2005《铝电解用半石墨质阴极炭块》的内容（YS/T
287—2005代替的文件及历次版本发布情况为：YS/T287—1994，YS/T287—1999)；一本次为第二次修订。 YS/T623—2021
铝电解用石墨质阴极炭块
1范围
本文件规定了铝电解用石墨质阴极炭块的要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存及质量证明书与订货单(或合同)内容。
本文件适用于砌筑铝电解槽用的石墨质阴极炭块。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T26297.1铝用炭素材料取样方法第1部分：底部炭块 GB/T26297.2铝用炭素材料取样方法第2部分：侧部炭块 YS/T63.2铝用炭素材料检测方法第2部分：阴极炭块和预焙阳极室温电阻率的测定 YS/T63.3铝用炭素材料检测方法 法第3部分：热导率测定方法比较法 YS/T63.4铝用炭素材料检测方法 第4部分：热膨胀系数的测定 YS/T63.5铝用炭素材料检测方法 第5部分：有压下底部炭块钠膨胀率的测定 YS/T63.7 铝用炭素材料检测方法 去第7部分：表观密度的测定尺寸法 YS/T63.9铝用炭素材料检测方法 去第9部分：真密度的测定氨比重计法 YS/T63.13 铝用炭素材料检测方法 第13部分：杨氏模量的测定静测法 YS/T63.14 铝用炭素材料检测方法 第14部分：抗折强度的测定 三点法 YS/T63.15 铝用炭素材料检测方法 第15部分：耐压强度的测定 YS/T63.19 铝用炭素材料检测方法 第19部分：灰分含量的测定 YS/T701 铝用炭素材料及其制品的包装、标志、运输、贮存
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4产品分类
4.1铝电解用石墨质阴极炭块分为底部炭块和侧部炭块。 4.2底部炭块分为GS-3、GS-5和GS-10三种牌号，分别表示人造石墨在其干料配方中名义含量为 30%、50%和100% 4.3侧部炭块以牌号GS-C表示。侧部炭块分为角部炭块和非角部炭块。
1 YS/T623—2021
5要求
5.1尺寸偏差 5.1.1非加工炭块
非加工炭块的尺寸根据需方要求，由供需双方协商，并在订货单（或合同）中注明。允许偏差应符合表1的规定。
表1 非加工炭块的允许偏差
允许偏差 mm 高度 ±10 ±10
牌号
宽度 ±10 ±10
长度 ±15 ±15
GS-3,GS-5、GS-10
GS-C
5.1.2加工后炭块 5.1.2.1底部炭块
加工后底部炭块的尺寸根据需方要求，由供需双方协商，并在订货单（或合同)中注明。允许偏差应符合表2的规定。
表2加工后底部炭块的允许偏差
允许偏差长度 mm ±10
牌号
宽度 mm ±3
高度 mm ±4
直角度 (°) ±0.4
钢棒槽宽、深
mm ±3
GS-3,GS-5,GS-10
5.1.2.2侧部炭块
加工后侧部炭块的尺寸根据需方要求，由供需双方协商，并在订货单（或合同)中注明。允许偏差应符合表3的规定。
表3加工后侧部炭块的允许偏差
允许偏差
牌号
高度 mm ±3 ±5
长度 mm ±5 ±5
直角度 (°) ±0. 4
宽度 mm ±3 ±5
非角部炭块角部炭块
GS-C
5.1.3弯曲度
非加工炭块的弯曲度不大于长度的0.5%，加工后底部炭块的弯曲度不大于长度的0.1%。
2 YS/T 623—2021
5.2理化性能
炭块的理化性能应符合表4的规定。数值修约按GB/T8170的规定进行。
表4炭块的理化性能
常规性能
参考性能
灰分 电阻率 抗折强度 耐压强度 表观密度 真密度 钠膨胀率 热膨胀系数 杨氏模量 热导率
% Q·m MPa MPa g/cm g/cm3 % (300 ℃)
牌号
GPa W/(m·K)
X10-/℃ 不大于 4. 0 4. 0 4. 0 4. 2
不大于
不小于 26 25 28 32
不小于 10 18 20
GS-3 5 35 7 GS-5 4 30
1. 57 1. 95 0.8 1. 58 1. 99 0. 7 1. 60 2. 08 0. 5 1.56 1. 91 1. 0
6. 0 6. 0 5. 0
7
GS-10 2 21 7. 5 GS-C 8
-
5.3外观质量 5.3.1 炭块表面应平整，断面组织不准许有空穴、分层和夹杂物。 5.3.2炭块工作面、侧面及端面和沟槽内侧面及底面允许有图1和图2所示的缺角、裂纹、缺棱、表面凹陷等缺陷，但其尺寸及数量应符合表5的规定。
工作面
缺棱
跨棱裂纹
表面凹陷
侧面
4
端面
缺角
图1 工作面、侧面及端面缺陷示意图
跨棱裂纹
裂纹
跨裂纹人裂纹
图2沟槽内侧面及底面缺陷示意图
? YS/T623—2021
表5允许存在的缺陷尺寸及数量
缺陷名称缺角
缺陷尺寸及数量
(a十b十c)≤150mm且不多于2处，但小于40mm的不计 a）宽度1.0mm以下、深度5.0mm以下的不计； b) 单面裂纹a或b≤60mm且不多于2处，但小于15mm的不计；
工作面
跨棱裂纹（a十6)<60mm且不多于2处，但小于15mm的不计 a) 宽度1.0mm以下、深度5.0mm以下的不计； b) 单面裂纹a或b<120mm且不多于2处，但小于20mm的不计； c) 跨棱裂纹(a十6)≤120mm且不多于2处，但小于20mm的不计 a) 宽度1.0mm以下、深度5.0mm以下的不计； b) 单面裂纹<120mm且不多于2处，但小于30mm的不计；
C
裂纹
侧面和端面
沟槽内侧面及底面
跨棱裂纹(a十b)≤150mm且不多于2处，但小于30mm的不计 (a十b+c)≤150mm且不多于2处，但（a十b十c）小于40mm;a小于 40mm的不计；b小于50mm的不计 (a十6十c)≤100mm，深度≤5mm的不计 (a十b十c)≤150mm，深度<5mm的不计
c)
缺棱
工作面侧面
表面凹陷
6试验方法
6.1尺寸偏差 6.1.13 非加工炭块、加工后炭块的尺寸偏差
炭块的尺寸偏差用相应精度的测量工具进行测量。 6.1.2弯曲度
按图3所示方法，用适当长度的细绳放在炭块所检工作面的两端，从两头收紧细绳，使细绳紧贴在所检工作面两端上，测得的所检工作面与细绳之间最大间隙值α，即炭块的弯曲度。
工作面
细绳
ot
图3弯曲度测量示意图
6.2理化性能 6.2.1 灰分的测定按YS/T63.19的规定进行。 6.2.2电阻率的测定按YS/T63.2的规定进行。 6.2.3抗折强度的测定按YS/T63.14的规定进行。 6.2.4耐压强度的测定按YS/T63.15的规定进行。 6.2.5表观密度的测定按YS/T63.7的规定进行。 4 YS/T623—2021
6.2.6真密度的测定按YS/T63.9的规定进行。 6.2.7 钠膨胀率的测定按YS/T63.5的规定进行。 6.2.8 热膨胀系数的测定按YS/T63.4的规定进行。 6.2.9杨氏模量的测定按YS/T63.13的规定进行。 6.2.10热导率的测定按YS/T63.3的规定进行。 6.3外观质量
炭块表面缺陷的尺寸用相应精度的测量工具进行测量，其他外观质量用目视检查。
7检验规则
7.1检查与验收 7.1.1炭块应由供方技术质量监督部门进行检查，保证其质量符合本文件及订货单（或合同)的规定，并填写质量证明书。 7.1.2需方按本文件或订货单(合同)的规定对收到的产品进行验收。检验结果与本文件及订货单(或合同)的规定不符时，应在收到产品之日起1个月内以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。如需仲裁，可委托供需双方认可的单位进行，并在需方共同进行取样。 7.2组批
炭块应成批提交验收，每批应由同一牌号的炭块组成。批重不大于240t。 7.3检验项目 7.3.1每批产品出厂前，须对常规性能指标、尺寸、弯曲度和外观质量进行检验。 7.3.2需方要求对参考性能进行检验时，由供需双方协商检验批次，并在订货单(或合同)中注明。 7.4取样
产品取样应符合表6的规定。
表6取样
检验项目尺寸偏差
要求的章条号
取样规定逐块检验
试验方法章条号
5. 1 5. 2 5. 3
6. 1 6. 2 6. 3
底部炭块按GB/T26297.1的规定进行侧部炭块按GB/T26297.2的规定进行
理化性能外观质量 。按炭块成型时平行于所受压力方向进行取样。
逐块检验
7.5检验结果的判定 7.5.1任一试样的尺寸偏差不合格时，判该块不合格。 7.5.2理化性能分析结果[含常规性能和供需双方在订货单(或合同)中注明的参考性能]中有任何一项结果不合格时，从该批产品中另取双倍数量的试样，针对不合格项目进行重复试验，重复试验结果全部合格，则判该批产品合格。若重复试验结果中仍有试样不合格，判该批产品不合格。
5 YS/T623—2021
7.5.3 任一试样的外观质量不合格时，判该块不合格。
8标志、包装、运输、贮存及质量证明书
8.1标志
应在检验合格的炭块上打印如下标记（或贴标签）： a） 产品名称、规格和牌号； b）批号； c) 产品编号； d) 出厂日期； e) 检验合格证(或标上合格印记)。
8.2包装、运输、贮存
炭块的包装、运输、贮存按YS/T701的规定进行。 8.3 质量证明书
每批炭块应附有质量证明书，其上注明： a) 供方名称； b) 产品名称、规格和牌号； c) 批号； d) 净重和块数； e) 各项项目分析结果及技术质量监督部门印记； f) 本文件编号； g) 出厂日期。
订货单（或合同）内容
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本文件所列材料的订货单(或合同)应至少包括下列内容： a）产品名称； b) 规格、牌号和图纸； c) 数量； d) 本文件编号； e) 本文件要求的其他需要注明的内容。
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