鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極的制作方法
【專利摘要】鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，包括有炭碗和陽(yáng)極平臺(tái)。陽(yáng)極平臺(tái)是主體件，整體呈長(zhǎng)方體的結(jié)構(gòu)，在陽(yáng)極平臺(tái)的上部主體的位置，設(shè)置有等距離形式的炭碗。炭碗的作用在于在鋁電解裝配過程中固定陽(yáng)極鋼爪，陽(yáng)極平臺(tái)的結(jié)構(gòu)最后為殘極，主要保護(hù)電解導(dǎo)稈鋼爪。本實(shí)用新型主要針對(duì)當(dāng)前炭陽(yáng)極化學(xué)反應(yīng)活性高，電解氣化反應(yīng)劇烈，陽(yáng)極消耗快，炭渣量大，電解炭耗多等問題，對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行改進(jìn)，并通過自動(dòng)化控制技術(shù)提高配料精度和速度，提高預(yù)焙陽(yáng)極密實(shí)度和均一性；工藝上采用新型煅燒爐，提高煅燒焦質(zhì)量性能。使用本實(shí)用新型，可有效降低了電解生產(chǎn)的炭耗，為鋁電解工業(yè)節(jié)能、降耗、減排。
【專利說(shuō)明】鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及鋁電解用預(yù)焙炭陽(yáng)極，尤其涉及鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)焙炭陽(yáng)極作為鋁電解生產(chǎn)的陽(yáng)極材料，被譽(yù)為電解槽的“心臟”，在整個(gè)電解生產(chǎn)中起著導(dǎo)通電路和參與電化學(xué)反應(yīng)的重要作用。隨著鋁電解生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，電解槽型越來(lái)越大,容量和電解電流密度也越來(lái)越高。鋁電解生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)炭陽(yáng)極質(zhì)量性能的要求也越來(lái)越高，特別是炭陽(yáng)極對(duì)空氣和CO2氣體對(duì)炭陽(yáng)極的侵蝕反應(yīng)活性，隨著石油焦催化雜質(zhì)元素含量的不斷增加，炭陽(yáng)極電解過程中的反應(yīng)活性不斷升高，電解中炭陽(yáng)極的氣化反應(yīng)愈來(lái)愈強(qiáng)，電解炭耗也隨之增加，直接造成電解生產(chǎn)成本的增加。炭陽(yáng)極活性的提高造成其抗氧化性能日趨降，單純依靠原料調(diào)整摻配難以達(dá)到鋁電解生產(chǎn)對(duì)炭陽(yáng)極的抗氧化性能的要求，尤其是炭陽(yáng)極的空氣反應(yīng)性，國(guó)外要求炭陽(yáng)極空氣反應(yīng)性殘留率至少要達(dá)到85 %以上，但國(guó)內(nèi)炭陽(yáng)極空氣反應(yīng)殘留率水平基本在65 — 75 %，存在較大的差距，難以滿足客戶需求。而且由于炭陽(yáng)極的氧化、掉渣、殘極缺殘、甚至碎裂、脫落等，嚴(yán)重影響著鋁電解生產(chǎn)參數(shù)及生產(chǎn)操作的穩(wěn)定性。炭陽(yáng)極活性的升高，造成炭陽(yáng)極電解使用周期縮短，引起了電解鋁極大的炭耗和能耗，不僅有違國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策，而且也直接導(dǎo)致了鋁廠成本的增加。有效降低電解過程中炭陽(yáng)極的額外消耗，一直是困擾鋁電解工業(yè)和鋁用炭素工業(yè)的技術(shù)難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，減少鋁電解炭陽(yáng)極氣化反應(yīng)消耗，延長(zhǎng)炭陽(yáng)極使用周期，減少電解生產(chǎn)換極次數(shù)，降低電解操作勞動(dòng)強(qiáng)度，減少電解生產(chǎn)CO2氣體排放和電解槽熱量損失，保證了電解槽的生產(chǎn)穩(wěn)定性，有效降低了電解生產(chǎn)的炭耗，為鋁電解工業(yè)節(jié)能、降耗、減排。
[0004]本實(shí)用新型所述的鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，包括有炭碗和陽(yáng)極平臺(tái)。陽(yáng)極平臺(tái)是本實(shí)用新型所述鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極的主體件，整體呈長(zhǎng)方體的結(jié)構(gòu)，在陽(yáng)極平臺(tái)的上部主體的位置，設(shè)置有等距離形式的炭碗。炭碗的作用在于在鋁電解裝配過程中固定陽(yáng)極鋼爪，陽(yáng)極平臺(tái)的結(jié)構(gòu)最后為殘極，主要保護(hù)電解導(dǎo)桿鋼爪。本實(shí)用新型所述鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，主要針對(duì)當(dāng)前炭陽(yáng)極化學(xué)反應(yīng)活性高，電解氣化反應(yīng)劇烈，陽(yáng)極消耗快，炭渣量大，電解炭耗多等問題，對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行改進(jìn)，并通過自動(dòng)化控制技術(shù)提高配料精度和速度，提高預(yù)焙陽(yáng)極密實(shí)度和均一性；工藝上采用新型煅燒爐，提高煅燒焦質(zhì)量性能；采用適應(yīng)焙燒自動(dòng)控制技術(shù)，優(yōu)化傳統(tǒng)的焙燒溫度控制，提高了預(yù)焙陽(yáng)極的穩(wěn)定性和抗氧化性；技術(shù)上，提高浙青結(jié)焦值，并采用催化元素抑制劑等技術(shù)，有效抑制雜質(zhì)元素對(duì)炭陽(yáng)極兩大反應(yīng)性的催化作用，特別是空氣反應(yīng)性，解決了原料石油焦對(duì)炭陽(yáng)極生產(chǎn)的制約，極大拓寬了炭陽(yáng)極生產(chǎn)用焦范圍，從而降低炭陽(yáng)極生產(chǎn)成本，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)行業(yè)的空白，具有較高的技術(shù)水平和應(yīng)用價(jià)值，對(duì)鋁用炭陽(yáng)極的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展具有推進(jìn)作用。
[0005]本實(shí)用新型所述鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，使炭陽(yáng)極的空氣反應(yīng)性殘留率由原來(lái)的65— 75%，提高到80— 95%，提高了 15— 30%，CO2反應(yīng)性由原來(lái)的80— 85%左右提高到90— 97%左右，提高了 10 —17%左右，低活性炭陽(yáng)極較傳統(tǒng)炭陽(yáng)極電解使用周期延長(zhǎng)I一2天，降低電耗40—45度ΛΑ1，有效達(dá)到降低炭陽(yáng)極化學(xué)活性，減少炭陽(yáng)極電解消耗、延長(zhǎng)炭陽(yáng)極使用周期，保證電解生產(chǎn)工藝過程的的整體穩(wěn)定。低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極減少電解CO2氣體排放70Kg/tAl之多,符合國(guó)家的節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策,對(duì)招用炭素行業(yè)技術(shù)的發(fā)展影響深遠(yuǎn)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。使用本實(shí)用新型所述的鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，可以減少鋁電解炭陽(yáng)極氣化反應(yīng)消耗，延長(zhǎng)炭陽(yáng)極使用周期，減少電解生產(chǎn)換極次數(shù)，降低電解操作勞動(dòng)強(qiáng)度，減少電解生產(chǎn)CO2氣體排放和電解槽熱量損失，保證了電解槽的生產(chǎn)穩(wěn)定性，有效降低了電解生產(chǎn)的炭耗，為鋁電解工業(yè)節(jié)能、降耗、減排。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]附圖1是本實(shí)用新型所述鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)示意圖。I 一炭碗2—陽(yáng)極平臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0007]現(xiàn)參照附圖1，結(jié)合實(shí)施例說(shuō)明如下:本實(shí)用新型所述的鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，包括有炭碗I和陽(yáng)極平臺(tái)2。陽(yáng)極平臺(tái)2是本實(shí)用新型所述鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極的主體件，整體呈長(zhǎng)方體的結(jié)構(gòu)，在陽(yáng)極平臺(tái)2的上部主體的位置，設(shè)置有等距離形式的炭碗I。炭碗I的作用在于在鋁電解裝配過程中固定陽(yáng)極鋼爪，陽(yáng)極平臺(tái)2的結(jié)構(gòu)最后為殘極，主要保護(hù)電解導(dǎo)桿鋼爪。本實(shí)用新型所述鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，主要針對(duì)當(dāng)前炭陽(yáng)極化學(xué)反應(yīng)活性高，電解氣化反應(yīng)劇烈，陽(yáng)極消耗快，炭渣量大，電解炭耗多等問題，對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行改進(jìn)，并通過自動(dòng)化控制技術(shù)提高配料精度和速度，提高預(yù)焙陽(yáng)極密實(shí)度和均一性；工藝上采用新型煅燒爐，提高煅燒焦質(zhì)量性能；采用適應(yīng)焙燒自動(dòng)控制技術(shù)，優(yōu)化傳統(tǒng)的焙燒溫度控制，提高了預(yù)焙陽(yáng)極的穩(wěn)定性和抗氧化性；技術(shù)上，提高浙青結(jié)焦值，并采用催化元素抑制劑等技術(shù)，有效抑制雜質(zhì)元素對(duì)炭陽(yáng)極兩大反應(yīng)性的催化作用，特別是空氣反應(yīng)性，解決了原料石油焦對(duì)炭陽(yáng)極生產(chǎn)的制約，極大拓寬了炭陽(yáng)極生產(chǎn)用焦范圍，從而降低炭陽(yáng)極生產(chǎn)成本，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)行業(yè)的空白，具有較高的技術(shù)水平和應(yīng)用價(jià)值，對(duì)鋁用炭陽(yáng)極的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展具有推進(jìn)作用。嚴(yán)格控制生產(chǎn)的自動(dòng)化控制，優(yōu)化煅燒、焙燒溫度，提升生產(chǎn)配料、成型精度，采用高結(jié)焦值粘結(jié)劑煤浙青，優(yōu)化工藝參數(shù)，提高炭陽(yáng)極體積密度和均勻性，改進(jìn)煅燒及焙燒工藝，提高浙青固定炭含量，改善炭陽(yáng)極內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)浙青焦對(duì)煅后焦的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)合力度，降低性能差異，穩(wěn)定炭陽(yáng)極化學(xué)性能，并將將研制的炭陽(yáng)極催化元素抑制劑均勻加入到生產(chǎn)的物料中，抑制雜質(zhì)元素對(duì)炭陽(yáng)極的空氣極CQi氣體侵蝕反應(yīng)的催化作用，降低炭陽(yáng)極電解氣化反應(yīng)速率；提高對(duì)電解陽(yáng)極氣體及空氣的侵蝕反應(yīng)，延長(zhǎng)電解換極周期，減少電解生產(chǎn)的預(yù)焙炭陽(yáng)極電解消耗。本實(shí)用新型所述鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，使炭陽(yáng)極的空氣反應(yīng)性殘留率由原來(lái)的65— 75%，提高到80— 95%，提高了 15— 30%，CO2反應(yīng)性由原來(lái)的80— 85%左右提高到90—97%左右，提高了 10 —17%左右，低活性炭陽(yáng)極較傳統(tǒng)炭陽(yáng)極電解使用周期延長(zhǎng)1-2天，降低電耗40— 45度ΛΑ1，有效達(dá)到降低炭陽(yáng)極化學(xué)活性，減少炭陽(yáng)極電解消耗、延長(zhǎng)炭陽(yáng)極使用周期，保證電解生產(chǎn)工藝過程的的整體穩(wěn)定。低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極減少電解0)2氣體排放70Kg/tAl之多，符合國(guó)家的節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策，對(duì)鋁用炭素行業(yè)技術(shù)的發(fā)展影響深遠(yuǎn)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。使用本實(shí)用新型所述的鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，可以減少鋁電解炭陽(yáng)極氣化反應(yīng)消耗，延長(zhǎng)炭陽(yáng)極使用周期，減少電解生產(chǎn)換極次數(shù)，降低電解操作勞動(dòng)強(qiáng)度，減少電解生產(chǎn)CO2氣體排放和電解槽熱量損失，保證了電解槽的生產(chǎn)穩(wěn)定性，有效降低了電解生產(chǎn)的炭耗，為鋁電解工業(yè)節(jié)能、降耗、減排。
【權(quán)利要求】
1.鋁電解用低消耗預(yù)焙炭陽(yáng)極，包括有炭碗(I)和陽(yáng)極平臺(tái)(2)，陽(yáng)極平臺(tái)(2)是主體件，整體呈長(zhǎng)方體的結(jié)構(gòu)，其特征在于在陽(yáng)極平臺(tái)(2)的上部主體的位置，設(shè)置有等距離形式的炭碗(I)。
【文檔編號(hào)】C25C3/12GK203419993SQ201320444901
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】于易如, 魏新偉, 吉延新, 杜濱濱, 李憲磊, 楊靜 申請(qǐng)人:山東晨陽(yáng)新型碳材料股份有限公司, 濟(jì)寧碳素集團(tuán)有限公司