一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，涉及一種鋁電解用預(yù)焙陽極生產(chǎn)工藝方法的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]陽極質(zhì)量對(duì)鋁電解生產(chǎn)有直接影響。陽極質(zhì)量差會(huì)會(huì)使陽極消耗增加，更重要的是還會(huì)使陽極的電壓降升高，陽極氧化和脫落的炭渣增多，電解質(zhì)碳含量增加，電解槽溫度升高，電流效率下降，電耗增加，由此使鋁電解生產(chǎn)成本的增加要比因陽極質(zhì)量差所造成的生產(chǎn)成本增加更大。因此，提高陽極的質(zhì)量，降低陽極消耗是陽極制造廠家和電解鋁廠的宗旨
陽極的空氣滲透率是氣體通過陽極氣孔能力的指標(biāo)，是指在一定時(shí)間內(nèi)、一定壓力下，一定粘度的氣體通過一定斷面和厚度試樣的數(shù)量來表示的。由于炭陽極是一種多孔物質(zhì)，其與二氧化碳和與空氣反應(yīng)往往由于氣體滲透而在陽極內(nèi)部孔穴中進(jìn)行?？籽ㄔ蕉?，反應(yīng)面越大，而且不斷進(jìn)行滲透形成更大的反應(yīng)面，所以空氣滲透率越低，陽極孔隙間隙越小，炭陽極的消耗速度也隨之降低。如何生產(chǎn)出低空氣滲透率的預(yù)焙陽極，滿足電解鋁企業(yè)的需求，成了預(yù)焙陽極生產(chǎn)企業(yè)面臨的重要的問題。
[0003]目前，其生產(chǎn)過程的包括原料粗碎、煅燒、破碎、篩分、磨粉、配料、混捏、成型、焙燒等環(huán)節(jié)；生產(chǎn)的預(yù)焙陽極空氣滲透率存在的主要問題有兩個(gè):一是空氣滲透率的波動(dòng)大，低的小于0.5npm，高的達(dá)到7npm以上；二是絕對(duì)值偏高，平均值達(dá)到3npm以上，而優(yōu)質(zhì)陽極為在1.2npm以下?？諝鉂B透率不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響到預(yù)焙陽極的質(zhì)量，影響陽極在電解的使用情況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效解決預(yù)焙陽極空氣滲透率絕對(duì)值偏高和數(shù)值大幅度波動(dòng)問題的降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)過程的步驟包括(1)石油焦進(jìn)行破碎、配料和均化；(2)石油焦煅燒；(3)加入殘極配料；(4)加入粘結(jié)劑；(5)振動(dòng)成型；(4)生坯養(yǎng)護(hù)；(7)陽極焙燒；其特征在于:
(1)將煅燒后進(jìn)行篩選，將篩出的細(xì)焦粉再細(xì)磨；
(2)加入殘極配料的殘極碎粒徑為15?5mm，真密度>1.55g/cm3;
(3)振動(dòng)成型后的生坯的比重多1.64g/cm3。
[0007]本發(fā)明的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于將煅燒后進(jìn)行篩選的細(xì)焦粉再細(xì)磨至D5。在50?60 μ m，粒徑75 μ m以下的細(xì)粉應(yīng)占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的55%?65%，粉子布林值為3000-3500。
[0008]本發(fā)明的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于將煅燒后進(jìn)行篩選的細(xì)焦粉量占石油焦總重量的25%-40%。
[0009]本發(fā)明的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于加入粘結(jié)劑為高喹啉不溶物的液體改質(zhì)瀝青，液體改質(zhì)瀝青中的喹啉不溶物α樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的7%?12%、β 樹脂 >18%。
[0010]本發(fā)明的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于振動(dòng)成型后的生坯冷卻采用水冷，冷卻時(shí)間>2h ;生坯堆垛靜置養(yǎng)護(hù)時(shí)間>48h。
[0011]本發(fā)明的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于靜置養(yǎng)護(hù)完成的生坯裝入陽極焙燒爐內(nèi)隔絕空氣焙燒，其焙燒升溫速率<12°C /h，焙燒終溫1100?1220°C，保溫時(shí)間>56h。
[0012]本發(fā)明的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，將煅后焦進(jìn)行部分再細(xì)磨，提高了其添充性能，控制殘極配料的殘極碎粒徑和真密度，有效保證了生坯的質(zhì)量，解決了預(yù)焙陽極生產(chǎn)中陽極空氣滲透率波動(dòng)、偏高的技術(shù)難題，提高預(yù)焙陽極質(zhì)量。生產(chǎn)的陽極的空氣滲透率平均值由2.6npm下降至0.9npm，標(biāo)準(zhǔn)偏差由1.863降至0.4，預(yù)焙陽極的空氣滲透率得到了極大改善。
【具體實(shí)施方式】
[0013]一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)過程的步驟包括(1)石油焦進(jìn)行破碎、配料和均化；(2)石油焦煅燒；將煅燒后進(jìn)行篩選，煅燒后進(jìn)行篩選的細(xì)焦粉量占石油焦總重量的25%-40%;將篩出的細(xì)焦粉再細(xì)磨；將煅燒后進(jìn)行篩選的細(xì)焦粉再細(xì)磨至D5。在50?60 μ m，粒徑75 μ m以下的細(xì)粉應(yīng)占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的55%?65%，粉子布林值為3000-3500; (3)加入殘極配料；加入殘極配料的殘極碎粒徑為15?5_，真密度>1.55g/cm3; (4)加入粘結(jié)劑；粘結(jié)劑為高喹啉不溶物的液體改質(zhì)瀝青，液體改質(zhì)瀝青中的喹啉不溶物α樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的7%?12%、β樹脂>18%; (5)振動(dòng)成型；振動(dòng)成型后的生坯的比重為1.64g/cm3 ; (4)生坯養(yǎng)護(hù)；振動(dòng)成型后的生坯冷卻采用水冷，冷卻時(shí)間>2h ;生坯堆垛靜置養(yǎng)護(hù)時(shí)間>48h (7)陽極焙燒；靜置養(yǎng)護(hù)完成的生坯裝入陽極焙燒爐內(nèi)隔絕空氣焙燒，其焙燒升溫速率<12°C /h，焙燒終溫1100?1220°C，保溫時(shí)間>56h。
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步說明。
[0015]實(shí)施例中的預(yù)焙陽極空氣滲透率的測(cè)定是通過陽極空氣滲透率測(cè)定儀進(jìn)行的，測(cè)定的單位為nPm，樣品直徑為50±0.4mm，高度20±0.1mm，上下兩端面的平行度為±0.05mm，要求在120 ±5 °C下干燥12h并冷卻至室溫。
[0016]實(shí)施例1
(1)石油焦采取原料耦合技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行粒破、配料和均化，得到煅前料；
(2)煅前料在罐式煅燒爐內(nèi)煅燒時(shí)間36小時(shí)。
[0017](3)將煅后焦進(jìn)行篩分，篩出占總煅后焦重量34%，采用雷蒙磨進(jìn)行磨粉，采用激光粒徑檢測(cè)系統(tǒng)在線對(duì)磨機(jī)進(jìn)行檢測(cè)和控制，生產(chǎn)煅后焦焦粉；焦粉的D5。在50?60 μπι，粒徑75 μ m以下的細(xì)粉應(yīng)占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的55?65%，粉子布林值為3000-3500 ；
(4)對(duì)殘極進(jìn)行清理、破碎和篩分，選取大顆粒高密度高硬度殘極碎作為大粒徑顆粒的補(bǔ)充；大顆粒殘極碎粒徑15?5_，真密度>1.55g/cm3；
(5)對(duì)成型配方中的混合料容重進(jìn)行檢測(cè)，以推測(cè)物料的振實(shí)性能和生陽極體積密度。測(cè)定混合料的容重為0.84g/cm3；
(6)加入粘結(jié)結(jié)劑液體高溫改質(zhì)瀝青，改質(zhì)瀝青選取高喹啉不溶物的液體改質(zhì)瀝青保溫儲(chǔ)存；液體改質(zhì)瀝青中的喹啉不溶物α樹脂6?12%、β樹脂>18% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；
(7)進(jìn)行振動(dòng)成型，成型后的生坯的比重為1.64g/cm3 ;
(8)生坯應(yīng)冷卻及堆垛靜置。生坯冷卻采用水冷，冷卻時(shí)間>2h;生坯堆垛靜置時(shí)間>48ho
[0018](9)將靜置完成的生坯裝入陽極焙燒爐內(nèi)隔絕空氣焙燒，焙燒完成后冷卻出爐，即為陽極成品。焙燒升溫速率<12°C /h，焙燒終溫1100?1200°C，保溫時(shí)間>60h。
[0019]生產(chǎn)的陽極的空氣滲透率平均值為0.9npm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.4。
[0020]實(shí)施例2
(1)石油焦采取原料耦合技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行粒破、配料和均化，得到煅前料；
(2)煅前料在罐式煅燒爐內(nèi)煅燒時(shí)間38小時(shí)。
[0021](3)將煅后焦進(jìn)行篩分，篩出占總煅后焦重量29%，采用雷蒙磨進(jìn)行磨粉，采用激光粒徑檢測(cè)系統(tǒng)在線對(duì)磨機(jī)進(jìn)行檢測(cè)和控制，生產(chǎn)煅后焦焦粉；焦粉的D5。在50?60 μπι，粒徑75 μ m以下的細(xì)粉應(yīng)占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的55?65%，粉子布林值為3000-3500 ；
(4)對(duì)殘極進(jìn)行清理、破碎和篩分，選取大顆粒高密度高硬度殘極碎作為大粒徑顆粒的補(bǔ)充；大顆粒殘極碎粒徑15?5_，真密度>1.56g/cm3；
(5)對(duì)成型配方中的混合料容重進(jìn)行檢測(cè)，以推測(cè)物料的振實(shí)性能和生陽極體積密度。測(cè)定混合料的容重為0.82g/cm3；
(6)加入粘結(jié)結(jié)劑液體高溫改質(zhì)瀝青，改質(zhì)瀝青選取高喹啉不溶物的液體改質(zhì)瀝青保溫儲(chǔ)存；液體改質(zhì)瀝青中的喹啉不溶物α樹脂6?12%、β樹脂>18% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；
(7)進(jìn)行振動(dòng)成型，成型后的生坯的比重為1.65g/cm3;
(8)生坯應(yīng)冷卻及堆垛靜置。生坯冷卻采用水冷，冷卻時(shí)間>2h;生坯堆垛靜置時(shí)間>48ho
[0022](9)將靜置完成的生坯裝入陽極焙燒爐內(nèi)隔絕空氣焙燒，焙燒完成后冷卻出爐，即為陽極成品。焙燒升溫速率<12°C /h，焙燒終溫1100?1200°C，保溫時(shí)間>60h。
[0023]生產(chǎn)的陽極的空氣滲透率平均值為1pm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2。
[0024]上面所述的實(shí)施例，僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域和本行業(yè)工程技術(shù)人員，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)過程的步驟包括(1)石油焦進(jìn)行破碎、配料和均化；(2)石油焦煅燒；(3)加入殘極配料；(4)加入粘結(jié)劑；(5)振動(dòng)成型；(4)生坯養(yǎng)護(hù)；(7)陽極焙燒；其特征在于: (1)將煅后焦進(jìn)行篩選，將篩出的細(xì)焦粉再細(xì)磨； (2)加入殘極配料的殘極碎粒徑為15?5mm，真密度>1.55g/cm3; (3)振動(dòng)成型后的生還的比重多1.65g/cm3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于將煅燒后進(jìn)行篩選的細(xì)焦粉再細(xì)磨至D5。在50?60 μ m，粒徑75 μ m以下的細(xì)粉應(yīng)占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的55%?65%，粉子布林值為3000-3500。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于將煅燒后進(jìn)行篩選的細(xì)焦粉量占石油焦總重量的25%-40%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于加入粘結(jié)劑為高喹啉不溶物的液體改質(zhì)瀝青，液體改質(zhì)瀝青中的喹啉不溶物α樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的7 %?12%、β樹脂>18%ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于振動(dòng)成型后的生坯冷卻采用水冷，冷卻時(shí)間>2h ;生坯堆垛靜置養(yǎng)護(hù)時(shí)間>48h。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于靜置養(yǎng)護(hù)完成的生坯裝入陽極焙燒爐內(nèi)隔絕空氣焙燒，其焙燒升溫速率<12°C /h，焙燒終溫1100 ?1220°C，保溫時(shí)間 >56ho7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于石油焦進(jìn)行破碎、配料時(shí)，控制揮發(fā)份為9%?11%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，其特征在于石油焦煅燒采用罐式煅燒爐隔絕空氣進(jìn)行煅燒，煅燒時(shí)間大于24小時(shí)。
【專利摘要】一種能降低空氣滲透率預(yù)焙陽極的生產(chǎn)方法，涉及一種鋁電解用預(yù)焙陽極生產(chǎn)工藝方法的改進(jìn)。其特征在于(1)將煅燒后進(jìn)行篩選，將篩出的細(xì)焦粉再細(xì)磨;(2)加入殘極配料的殘極碎粒徑為15～5mm，真密度>1.55g/cm3;(3)振動(dòng)成型后的生坯的比重≥1.64g/cm3。本發(fā)明的方法，將煅后焦進(jìn)行部分再細(xì)磨,提高了其添充性能,控制殘極配料的殘極碎粒徑和真密度，有效保證了生坯的質(zhì)量，解決了預(yù)焙陽極生產(chǎn)中陽極空氣滲透率波動(dòng)、偏高的技術(shù)難題，提高預(yù)焙陽極質(zhì)量。生產(chǎn)的陽極的空氣滲透率平均值由2.6npm下降至0.9npm，標(biāo)準(zhǔn)偏差由1.863降至0.4，預(yù)焙陽極的空氣滲透率得到了極大改善。
【IPC分類】C25C3/12
【公開號(hào)】CN105369290
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510810547
【發(fā)明人】孫麗貞, 陳開斌, 羅英濤
【申請(qǐng)人】中國鋁業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月23日