铝电解用阳极的质量,通常用阳极的净消耗量来表征,阳极的消耗由电解置换反应、与空气的反应以及由于热冲击造成的物理损失三部分构成。阳极与空气的反应,即使是低于其点火温度,暴露于空气中的阳极在使用中其表层也会产生不同程度的氧化。当阳极覆盖不好,及表层温度升高时空气氧化就变得非常重要,由于阳极温度和空气的作用可得到以下两个反应:
C+O2=CO2
2C+O2=2CO
阳极的表层温度通常在550~650℃之间,在700℃以下优先生成二氧化碳,因此第一个反应即放热反应是引起空气氧化的主要原因,这个反应会导致碳的过量消耗,即当阳极消耗时而没有产生铝的沉积。如果有气体浸透进阳极内部,这种氧化将会变得更加严重,如果粘合剂焦发生选择性氧化的话,就会导致较大碳颗粒的脱落。因此空气反应性主要取决于阳极的两个性质:阳极内在的空气反应性和阳极的透气性。因此测定阳极的阳极反应性,是衡量阳极质量的重要指标。
该仪器按照国际标准ISO12989-1:2000的规定进行设计制造。
铝电解用炭阳极空气反应性测定方法采用的是质量损失法,测量的原理是首先将尺寸为¢50x60mm的炭阳极试样在竖式马弗炉中加热到550℃,然后以15℃/h的速度冷却到400℃±1℃,在炉体中通入空气,在反应过程中要频繁的转动试样,使得粘结剂选择性氧化产生的灰尘脱落,以便能够在炉外收集。样品上松散的颗粒用颠转仪进行强制脱落。