[实用新型]铝电解用低消耗预焙炭阳极

说明书

技术领域

本实用新型涉及铝电解用预焙炭阳极，尤其涉及铝电解用低消耗预焙炭阳极。

背景技术

预焙炭阳极作为铝电解生产的阳极材料，被誉为电解槽的“心脏”，在整个电解生产中起着导通电路和参与电化学反应的重要作用。随着铝电解生产技术的不断提高，电解槽型越来越大，容量和电解电流密度也越来越高。铝电解生产技术的进步，对炭阳极质量性能的要求也越来越高，特别是炭阳极对空气和CO₂气体对炭阳极的侵蚀反应活性，随着石油焦催化杂质元素含量的不断增加，炭阳极电解过程中的反应活性不断升高，电解中炭阳极的气化反应愈来愈强，电解炭耗也随之增加，直接造成电解生产成本的增加。炭阳极活性的提高造成其抗氧化性能日趋降，单纯依靠原料调整掺配难以达到铝电解生产对炭阳极的抗氧化性能的要求，尤其是炭阳极的空气反应性，国外要求炭阳极空气反应性残留率至少要达到85％以上，但国内炭阳极空气反应残留率水平基本在65－75％，存在较大的差距，难以满足客户需求。而且由于炭阳极的氧化、掉渣、残极缺残、甚至碎裂、脱落等，严重影响着铝电解生产参数及生产操作的稳定性。炭阳极活性的升高，造成炭阳极电解使用周期缩短，引起了电解铝极大的炭耗和能耗，不仅有违国家的产业政策，而且也直接导致了铝厂成本的增加。有效降低电解过程中炭阳极的额外消耗，一直是困扰铝电解工业和铝用炭素工业的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种铝电解用低消耗预焙炭阳极，减少铝电解炭阳极气化反应消耗，延长炭阳极使用周期，减少电解生产换极次数，降低电解操作劳动强度，减少电解生产CO₂气体排放和电解槽热量损失，保证了电解槽的生产稳定性，有效降低了电解生产的炭耗，为铝电解工业节能、降耗、减排。

本实用新型所述的铝电解用低消耗预焙炭阳极，包括有炭碗和阳极平台。阳极平台是本实用新型所述铝电解用低消耗预焙炭阳极的主体件，整体呈长方体的结构，在阳极平台的上部主体的位置，设置有等距离形式的炭碗。炭碗的作用在于在铝电解装配过程中固定阳极钢爪，阳极平台的结构最后为残极，主要保护电解导秆钢爪。本实用新型所述铝电解用低消耗预焙炭阳极，主要针对当前炭阳极化学反应活性高，电解气化反应剧烈，阳极消耗快，炭渣量大，电解炭耗多等问题，对传统的生产工艺过程进行改进，并通过自动化控制技术提高配料精度和速度，提高预焙阳极密实度和均一性；工艺上采用新型煅烧炉，提高煅烧焦质量性能；采用适应焙烧自动控制技术，优化传统的焙烧温度控制，提高了预焙阳极的稳定性和抗氧化性；技术上，提高沥青结焦值，并采用催化元素抑制剂等技术，有效抑制杂质元素对炭阳极两大反应性的催化作用，特别是空气反应性，解决了原料石油焦对炭阳极生产的制约，极大拓宽了炭阳极生产用焦范围，从而降低炭阳极生产成本，填补了国内行业的空白，具有较高的技术水平和应用价值，对铝用炭阳极的生产技术进步和发展具有推进作用。

本实用新型所述铝电解用低消耗预焙炭阳极，成功应用于工业生产，使炭阳极的空气反应性残留率由原来的65—75%，提高到80—95%，提高了15—30%，CO₂反应性由原来的80—85%左右提高到90—97%左右，提高了10—17%左右，低活性炭阳极较传统炭阳极电解使用周期延长1—2天，降低电耗40—45度/tAl，有效达到降低炭阳极化学活性，减少炭阳极电解消耗、延长炭阳极使用周期，保证电解生产工艺过程的的整体稳定。低消耗预焙炭阳极减少电解CO₂气体排放70Kg/tAl之多，符合国家的节能减排的产业政策，对铝用炭素行业技术的发展影响深远，具有较高的经济效益和社会效益。使用本实用新型所述的铝电解用低消耗预焙炭阳极，可以减少铝电解炭阳极气化反应消耗，延长炭阳极使用周期，减少电解生产换极次数，降低电解操作劳动强度，减少电解生产CO₂气体排放和电解槽热量损失，保证了电解槽的生产稳定性，有效降低了电解生产的炭耗，为铝电解工业节能、降耗、减排。

附图说明

附图1是本实用新型所述铝电解用低消耗预焙炭阳极的结构示意图。1－炭碗  2—阳极平台。

具体实施方式

现参照附图1，结合实施例说明如下：本实用新型所述的铝电解用低消耗预焙炭阳极，包括有炭碗1和阳极平台2。阳极平台2是本实用新型所述铝电解用低消耗预焙炭阳极的主体件，整体呈长方体的结构，在阳极平台2的上部主体的位置，设置有等距离形式的炭碗1。炭碗1的作用在于在铝电解装配过程中固定阳极钢爪，阳极平台2的结构最后为残极，主要保护电解导秆钢爪。本实用新型所述铝电解用低消耗预焙炭阳极，主要针对当前炭阳极化学反应活性高，电解气化反应剧烈，阳极消耗快，炭渣量大，电解炭耗多等问题，对传统的生产工艺过程进行改进，并通过自动化控制技术提高配料精度和速度，提高预焙阳极密实度和均一性；工艺上采用新型煅烧炉，提高煅烧焦质量性能；采用适应焙烧自动控制技术，优化传统的焙烧温度控制，提高了预焙阳极的稳定性和抗氧化性；技术上，提高沥青结焦值，并采用催化元素抑制剂等技术，有效抑制杂质元素对炭阳极两大反应性的催化作用，特别是空气反应性，解决了原料石油焦对炭阳极生产的制约，极大拓宽了炭阳极生产用焦范围，从而降低炭阳极生产成本，填补了国内行业的空白，具有较高的技术水平和应用价值，对铝用炭阳极的生产技术进步和发展具有推进作用。严格控制生产的自动化控制，优化煅烧、焙烧温度，提升生产配料、成型精度，采用高结焦值粘结剂煤沥青，优化工艺参数，提高炭阳极体积密度和均匀性，改进煅烧及焙烧工艺，提高沥青固定炭含量，改善炭阳极内部微观结构，增强沥青焦对煅后焦的网状结构的结合力度，降低性能差异，稳定炭阳极化学性能，并将将研制的炭阳极催化元素抑制剂均匀加入到生产的物料中，抑制杂质元素对炭阳极的空气极CO₂气体侵蚀反应的催化作用，降低炭阳极电解气化反应速率；提高对电解阳极气体及空气的侵蚀反应，延长电解换极周期，减少电解生产的预焙炭阳极电解消耗。本实用新型所述铝电解用低消耗预焙炭阳极，成功应用于工业生产，使炭阳极的空气反应性残留率由原来的65—75%，提高到80—95%，提高了15—30%，CO₂反应性由原来的80—85%左右提高到90—97%左右，提高了10—17%左右，低活性炭阳极较传统炭阳极电解使用周期延长1—2天，降低电耗40—45度/tAl，有效达到降低炭阳极化学活性，减少炭阳极电解消耗、延长炭阳极使用周期，保证电解生产工艺过程的的整体稳定。低消耗预焙炭阳极减少电解CO₂气体排放70Kg/tAl之多，符合国家的节能减排的产业政策，对铝用炭素行业技术的发展影响深远，具有较高的经济效益和社会效益。使用本实用新型所述的铝电解用低消耗预焙炭阳极，可以减少铝电解炭阳极气化反应消耗，延长炭阳极使用周期，减少电解生产换极次数，降低电解操作劳动强度，减少电解生产CO₂气体排放和电解槽热量损失，保证了电解槽的生产稳定性，有效降低了电解生产的炭耗，为铝电解工业节能、降耗、减排。