阳极生产工艺流程及主要设备简介.pptVIP

2006.12.28 目 录 阳极在铝电解中的应用 碳素发展历史 阳极生产工艺流程及主要设备 阳极在铝电解中的应用 在铝电解过程中，高温且具有很大侵蚀性的冰晶石熔液直接同阳极接触。在各种材料中，能够抵抗这种侵蚀性并能良好地导电而价格低廉的唯有炭素材料,因此目前铝工业均采用炭阳极和炭阴极。炭阳极在电解过程中参与电化学反应而连续消耗，其理论消耗是334kg/t-Al，而大型预焙槽生产中实际消耗一般为400～500 kg/t-Al，这与阳极质量、电解技术条件有关。降低阳极消耗可以提高铝厂的电流效率、降低电耗和增加铝产量，降低生产成本，从而提高经济效益。 阳极的作用主要有两种： l导电； l参加电解时的化学反应和电化学反应。 3C+2Al2O3=3CO2↑+4Al 铝电解对阳极的基本要求 ??? 1、电阻率低； ??? 2、导热率高； ????3、 良好的抗热冲击性和化学稳定性，使阳极能够在高温和腐蚀性的环境下长期稳定工作； ???4、灰份含量低，有效降低金属铝的杂质含量； ????5、 较高的机械强度，能够经受粗糙的搬运； ????6、较高的体积密度和较低的孔隙率，降低气体渗透率，减少阳极内部氧化,减少金属铝的浸入. 碳素生产的历史 1、1800年，Humphry Davy把木头炭化成棒，作为电极产生电弧。 2、1876年，Carre把15份纯焦炭细粉/5份煅烧过的灯黑/7~8份糖浆，混捏成硬的糊状物，然后用液压方法成型，进行焙烧。 3、1891年，E．G．Acheson用他的电阻炉，生产了一种碳化硅磨料。 4、1897年，E．G．Acheson生产了第一炉石墨电极。 5、1900年，Acheson公司在美国纽约开始建厂，生产石墨电极。 生 产 工 艺 生产阳极的主要原料：石油焦、煤沥青 。 石油焦是石油经过常压蒸馏或减压蒸馏得到的渣油 和石油沥青经过500℃炭化而得到的产品。 煤沥青是生产阳极最普通的粘接剂。根据软化点的 不同，它分为低温煤沥青、中温煤沥青和高温煤沥青。 改质沥青是煤沥青经过热处理后得到的产物。热处 理能除去一部分挥发份和水分，使芳香族化合物的含量 提高，从而提高沥青的粘接性和残碳量。 阳极生产工艺 石油焦粗碎后入回转窑中煅烧(除去水份、挥发份、提高真密度、降低电阻率、提高机械强度和抗氧化性)即为煅后焦，经破碎、筛分、磨粉，再与经破碎、筛分的残极、生碎等回收料配料后加入液体沥青进行混捏。混捏好的糊料经振动成型机制成生阳极块，冷却后送至阳极焙烧炉在1200℃温度下进行焙烧(提高强度,降低电阻率)。阳极炭块在阳极组装工段与导杆组成阳极组。 残极在残极清理房中清理电解质后，回收的电解质经破碎后送电解车间使用；清理后残极送至组装工段，由抛丸清理机清理表面电解质、残极压脱机压脱残极、磷铁压脱机压脱铁环。压脱的残极经破碎后送炭素生产系统重新配料使用；压脱的磷生铁清理后送磷生铁工频炉配料使用。 根据生产的需要，阳极生产分为四个车间：煅烧车间、制糊成型车间、焙烧车间和组装车间。 煅烧车间 煅烧是把各种固体炭质原料（如生石油焦）在隔绝空气的条件下进行高温热处理的过程。在煅烧过程中，原料的物理化学性质和结构均发生变化。一般情况下，煅烧温度为1250—1350℃。 煅烧的目的是： （1）排除原料中的水分； （2）排除原料中的挥发分； （3）提高原料的理化性能：提高原料的密度和机械性能；提高原料的导电性；提高原料的化学稳定性和抗氧化性。 煅烧工艺流程 煅烧回转窑 回转窑主要技术性能 结构尺寸：φ2200×45000（mm） 产能：5.5T/h.台 加料块度：70mm 窑转速：0-3.0 无级调速 斜度：30/1000 煅烧带温度：1150℃-1250℃ 窑头负压：-5— －15Pa 主驱动电机：55KW 柴油机功率 9.7KW 冷却机 冷却机规格及性能 规格尺寸：Ф1800×18000（mm） 冷却能力：6.0t/h.台 转速：0-3rpm 变频调速 安装斜度：30/1000 进冷却机进料料温：1000℃ 出冷却机出料料温：60℃ 制糊成型车间 混捏是把定量的骨料和粉料与粘接剂在一定的温度和一定时间内混捏成具有良好可塑性糊料的过程。 糊料混捏有两