预焙阳极是铝电解生产的最主要的消耗材料,其质量直接影响电解生产的阳极消耗、电流效率、电能消耗和产品等级等经济指标。高质量的阳极可以降低阳极消耗,同时提高生产的稳定性。因此,制造高质量的阳极就成为炭素分厂的主要目的。制造高质量的阳极包括从原料选择、石油焦煅烧、生块成型、生块焙烧全过程控制。
1 阳极消耗
众所周知,在铝电解生产过程中,阳极炭块不仅承担着导电作用,而且还参与电化学反应,阳极炭块质量的好坏,直接影响到铝电解的正常生产操作、阳极的消耗、原铝的质量和电流效率等技术经济指标[1]。
1.1 理论消耗
铝电解过程的(电)化学反应方程可以表示为如下两种形式:
式中: N为CO2的体积百分比
当气体中CO2: CO 分别为70:30、75:25或80:20(94%的电流效率)时,阳极的理论消耗分别为:393、381、370kg/t-Al,因此炭阳极的理论消耗为370~400 kg/t-Al。
1.2 净 耗
指含空气、二氧化碳氧化及掉渣的过消耗部分,而不含残极的实际消耗量。在正常生产中,空气氧化、掉渣率约为5~10%,所以炭阳极的净耗可以表示为:净耗=理论消耗+15~40 kg/t-Al≈410~430kg/t-Al。
1.3 总(毛)耗
包含残极在内的所有实际消耗,即换极消耗。一般电解生产的残极率(高150~180mm)≈25~30%,阳极总消耗约为450~550 kg/t-Al
1.4 阳极消耗速度
指电解生产中阳极每天消耗的高度,表示单位为cm/d。它是一个与铝产量、阳极质量都有关系的物理量,具体可表示如下式:
式中Wc为阳极净耗,它与阳极的抗氧化性能有关;dk为阳极炭块的体积密度,是与阳极生产工艺技术有直接关系的物理量;I阳为阳极电流密度。
2 阳极生产过程管理
预焙阳极是铝电解槽的心脏,其质量的好坏直接影响电解槽的电流效率、电解铝产能成本等。阳极质量的优劣与原料、阳极生产过程有着直接关系。不仅要抓好原材料质量管理外,还要抓好煅后焦、阳极成型,特别是焙烧工艺的管理。
2.1 提高原材料质量
2.
声明:
“提高铝用预焙阳极质量的探讨” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)