鋁電解用低消耗預焙炭陽極的制作方法
【專利摘要】鋁電解用低消耗預焙炭陽極，包括有炭碗和陽極平臺。陽極平臺是主體件，整體呈長方體的結構，在陽極平臺的上部主體的位置，設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極鋼爪，陽極平臺的結構最后為殘極，主要保護電解導稈鋼爪。本實用新型主要針對當前炭陽極化學反應活性高，電解氣化反應劇烈，陽極消耗快，炭渣量大，電解炭耗多等問題，對傳統的生產工藝過程進行改進，并通過自動化控制技術提高配料精度和速度，提高預焙陽極密實度和均一性；工藝上采用新型煅燒爐，提高煅燒焦質量性能。使用本實用新型，可有效降低了電解生產的炭耗，為鋁電解工業節能、降耗、減排。
【專利說明】鋁電解用低消耗預焙炭陽極
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及鋁電解用預焙炭陽極，尤其涉及鋁電解用低消耗預焙炭陽極。
【背景技術】
[0002]預焙炭陽極作為鋁電解生產的陽極材料，被譽為電解槽的“心臟”，在整個電解生產中起著導通電路和參與電化學反應的重要作用。隨著鋁電解生產技術的不斷提高，電解槽型越來越大,容量和電解電流密度也越來越高。鋁電解生產技術的進步,對炭陽極質量性能的要求也越來越高，特別是炭陽極對空氣和CO2氣體對炭陽極的侵蝕反應活性，隨著石油焦催化雜質元素含量的不斷增加，炭陽極電解過程中的反應活性不斷升高，電解中炭陽極的氣化反應愈來愈強，電解炭耗也隨之增加，直接造成電解生產成本的增加。炭陽極活性的提高造成其抗氧化性能日趨降，單純依靠原料調整摻配難以達到鋁電解生產對炭陽極的抗氧化性能的要求，尤其是炭陽極的空氣反應性，國外要求炭陽極空氣反應性殘留率至少要達到85 %以上，但國內炭陽極空氣反應殘留率水平基本在65 — 75 %，存在較大的差距，難以滿足客戶需求。而且由于炭陽極的氧化、掉渣、殘極缺殘、甚至碎裂、脫落等，嚴重影響著鋁電解生產參數及生產操作的穩定性。炭陽極活性的升高，造成炭陽極電解使用周期縮短，引起了電解鋁極大的炭耗和能耗，不僅有違國家的產業政策，而且也直接導致了鋁廠成本的增加。有效降低電解過程中炭陽極的額外消耗，一直是困擾鋁電解工業和鋁用炭素工業的技術難題。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于，克服現有技術的不足之處，提供一種鋁電解用低消耗預焙炭陽極，減少鋁電解炭陽極氣化反應消耗，延長炭陽極使用周期，減少電解生產換極次數，降低電解操作勞動強度，減少電解生產CO2氣體排放和電解槽熱量損失，保證了電解槽的生產穩定性，有效降低了電解生產的炭耗，為鋁電解工業節能、降耗、減排。
[0004]本實用新型所述的鋁電解用低消耗預焙炭陽極，包括有炭碗和陽極平臺。陽極平臺是本實用新型所述鋁電解用低消耗預焙炭陽極的主體件，整體呈長方體的結構，在陽極平臺的上部主體的位置，設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極鋼爪，陽極平臺的結構最后為殘極，主要保護電解導桿鋼爪。本實用新型所述鋁電解用低消耗預焙炭陽極，主要針對當前炭陽極化學反應活性高，電解氣化反應劇烈，陽極消耗快，炭渣量大，電解炭耗多等問題，對傳統的生產工藝過程進行改進，并通過自動化控制技術提高配料精度和速度，提高預焙陽極密實度和均一性；工藝上采用新型煅燒爐，提高煅燒焦質量性能；采用適應焙燒自動控制技術，優化傳統的焙燒溫度控制，提高了預焙陽極的穩定性和抗氧化性；技術上，提高浙青結焦值，并采用催化元素抑制劑等技術，有效抑制雜質元素對炭陽極兩大反應性的催化作用，特別是空氣反應性，解決了原料石油焦對炭陽極生產的制約，極大拓寬了炭陽極生產用焦范圍，從而降低炭陽極生產成本，填補了國內行業的空白，具有較高的技術水平和應用價值，對鋁用炭陽極的生產技術進步和發展具有推進作用。
[0005]本實用新型所述鋁電解用低消耗預焙炭陽極，成功應用于工業生產，使炭陽極的空氣反應性殘留率由原來的65— 75%，提高到80— 95%，提高了 15— 30%，CO2反應性由原來的80— 85%左右提高到90— 97%左右，提高了 10 —17%左右，低活性炭陽極較傳統炭陽極電解使用周期延長I一2天，降低電耗40—45度ΛΑ1，有效達到降低炭陽極化學活性，減少炭陽極電解消耗、延長炭陽極使用周期，保證電解生產工藝過程的的整體穩定。低消耗預焙炭陽極減少電解CO2氣體排放70Kg/tAl之多,符合國家的節能減排的產業政策,對招用炭素行業技術的發展影響深遠，具有較高的經濟效益和社會效益。使用本實用新型所述的鋁電解用低消耗預焙炭陽極，可以減少鋁電解炭陽極氣化反應消耗，延長炭陽極使用周期，減少電解生產換極次數，降低電解操作勞動強度，減少電解生產CO2氣體排放和電解槽熱量損失，保證了電解槽的生產穩定性，有效降低了電解生產的炭耗，為鋁電解工業節能、降耗、減排。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]附圖1是本實用新型所述鋁電解用低消耗預焙炭陽極的結構示意圖。I 一炭碗2—陽極平臺。
【具體實施方式】
[0007]現參照附圖1，結合實施例說明如下:本實用新型所述的鋁電解用低消耗預焙炭陽極，包括有炭碗I和陽極平臺2。陽極平臺2是本實用新型所述鋁電解用低消耗預焙炭陽極的主體件，整體呈長方體的結構，在陽極平臺2的上部主體的位置，設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極鋼爪，陽極平臺2的結構最后為殘極，主要保護電解導桿鋼爪。本實用新型所述鋁電解用低消耗預焙炭陽極，主要針對當前炭陽極化學反應活性高，電解氣化反應劇烈，陽極消耗快，炭渣量大，電解炭耗多等問題，對傳統的生產工藝過程進行改進，并通過自動化控制技術提高配料精度和速度，提高預焙陽極密實度和均一性；工藝上采用新型煅燒爐，提高煅燒焦質量性能；采用適應焙燒自動控制技術，優化傳統的焙燒溫度控制，提高了預焙陽極的穩定性和抗氧化性；技術上，提高浙青結焦值，并采用催化元素抑制劑等技術，有效抑制雜質元素對炭陽極兩大反應性的催化作用，特別是空氣反應性，解決了原料石油焦對炭陽極生產的制約，極大拓寬了炭陽極生產用焦范圍，從而降低炭陽極生產成本，填補了國內行業的空白，具有較高的技術水平和應用價值，對鋁用炭陽極的生產技術進步和發展具有推進作用。嚴格控制生產的自動化控制，優化煅燒、焙燒溫度，提升生產配料、成型精度，采用高結焦值粘結劑煤浙青，優化工藝參數，提高炭陽極體積密度和均勻性，改進煅燒及焙燒工藝，提高浙青固定炭含量，改善炭陽極內部微觀結構，增強浙青焦對煅后焦的網狀結構的結合力度，降低性能差異，穩定炭陽極化學性能，并將將研制的炭陽極催化元素抑制劑均勻加入到生產的物料中，抑制雜質元素對炭陽極的空氣極CQi氣體侵蝕反應的催化作用，降低炭陽極電解氣化反應速率；提高對電解陽極氣體及空氣的侵蝕反應，延長電解換極周期，減少電解生產的預焙炭陽極電解消耗。本實用新型所述鋁電解用低消耗預焙炭陽極，成功應用于工業生產，使炭陽極的空氣反應性殘留率由原來的65— 75%，提高到80— 95%，提高了 15— 30%，CO2反應性由原來的80— 85%左右提高到90—97%左右，提高了 10 —17%左右，低活性炭陽極較傳統炭陽極電解使用周期延長1-2天，降低電耗40— 45度ΛΑ1，有效達到降低炭陽極化學活性，減少炭陽極電解消耗、延長炭陽極使用周期，保證電解生產工藝過程的的整體穩定。低消耗預焙炭陽極減少電解0)2氣體排放70Kg/tAl之多，符合國家的節能減排的產業政策，對鋁用炭素行業技術的發展影響深遠，具有較高的經濟效益和社會效益。使用本實用新型所述的鋁電解用低消耗預焙炭陽極，可以減少鋁電解炭陽極氣化反應消耗，延長炭陽極使用周期，減少電解生產換極次數，降低電解操作勞動強度，減少電解生產CO2氣體排放和電解槽熱量損失，保證了電解槽的生產穩定性，有效降低了電解生產的炭耗，為鋁電解工業節能、降耗、減排。
【權利要求】
1.鋁電解用低消耗預焙炭陽極，包括有炭碗(I)和陽極平臺(2)，陽極平臺(2)是主體件，整體呈長方體的結構，其特征在于在陽極平臺(2)的上部主體的位置，設置有等距離形式的炭碗(I)。
【文檔編號】C25C3/12GK203419993SQ201320444901
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2013年7月25日
【發明者】于易如, 魏新偉, 吉延新, 杜濱濱, 李憲磊, 楊靜 申請人:山東晨陽新型碳材料股份有限公司, 濟寧碳素集團有限公司