碳陽極生產(chǎn)技術及其應用-資料下載頁
2024-10-24 10:49本頁面
【導讀】無定形碳、石墨、金。剛石是碳在自然界的三種同素異形體.化合物CO2，碳氫化合物，碳酸鹽等。今高新技術發(fā)展必不可少的非金屬材料。用是用于預焙鋁電解槽上的陽極材料.因此習慣上又稱為鋁電解用炭陽極.石油焦是由石油渣油經(jīng)過焦化工藝而制得一種副產(chǎn)品.中，影響鋁錠的品質。對空氣反應性影響極大。國內一般僅對硫分、灰分有要求，對微量元素美、歐等。機硫要在高溫下才能分解揮發(fā)。硫是有爭議的雜質,它會增加制品的熱脆性,造成。認為能抑制二氧化碳反應性．焙燒時骨料焦中的含硫量能提高粘結劑的成焦量，碳質原料都含有相當數(shù)量的揮發(fā)物,延遲焦化的石油焦揮發(fā)物高達12-16%.比重,假比重以及抗壓強度等都較煅燒前有所提高.時就會產(chǎn)生二次收縮.從而使焙燒品大量出現(xiàn)裂紋.(三).提高原料的導電性能。取決于幾個熱處理工序的熱處理程度。測定原料煅燒后的導電性，可以直接判。制品的質量也就好，(四)排除原料中的水份。
【正文】 ___________ ________________________________________________________________________________________ 14 S % ISO12980 V ppm ≤ 150 Ni ppm ≤ 150 Si ppm ≤ 200 Fe ppm ≤ 300 Cａ ppm ≤ 150 五節(jié) . 預焙陽極的應用 鋁在地殼中的的含量約為 %. 1886 年 ,美國 (霍爾 )和法國 (埃 魯 )發(fā)明 冰晶石 (3ＮａＦ .ＡｌＦ 3)— 氧化鋁熔鹽電解法煉鋁 .直到現(xiàn)在 . 鋁的用途： 預焙陽極 的用途是作為冶煉金屬鋁的一種 陽極 消耗材料， 在電解生產(chǎn)程中 ,它 不僅承受著導 電 、導熱、導磁 的作用 ,比喻成電解槽的“心臟”。 而且還參與電化學反應而消耗 .因此生產(chǎn)中要定期更換新的陽極炭塊 . 一 . 陽極反應 : 2Ａｌ 2Ｏ 3 + 3Ｃ === 4Ａｌ + 3ＣＯ 2 Ａｌ 2Ｏ 3 + 3Ｃ === 2Ａｌ + 3ＣＯ 二 . 陽極消耗： 1. 電化學消耗， 從理論上計算， 陽極氣體中生成 100%ＣＯ 2， 生產(chǎn) 1 噸鋁需要消 耗炭陽極 333 公斤，生成 100%ＣＯ，生產(chǎn) 1 噸鋁需要消耗炭陽極 667 公斤 。 一般情況下生成的ＣＯ約 30%。理論計算的炭耗量為 393 公斤每噸。 2. 化學消耗 陽極與二氧化碳反應 ： Ｃ + ＣＯ 2 === 2ＣＯ 陽極與空氣氧化反應 Ｃ + Ｏ 2 === 2ＣＯ Ｃ + Ｏ 2 === ＣＯ 2 3. 機械消耗 指的粉塵 (陽極掉渣 )，產(chǎn)生粉塵的機理是：由于瀝青焦的優(yōu)先氧____________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 15 化， 骨料與粘結劑焦間的結合力變弱，骨料顆粒從陽極上脫落下來而進入電解質中。一部分 與陽極氣體中的ＣＯ 2 反應，一部分由工人打撈出來，增加 陽極消耗和 工人 的勞動 強度 。 另外 ,陽極掉塊． 因此，生產(chǎn) 1 噸原鋁所消耗的陽極炭塊的總量 (包括殘極 )稱陽極 毛耗，陽極毛耗一般為 500— 600 公斤每噸。除去殘極后生產(chǎn) 1 噸原鋁所消耗的陽極炭塊量，稱為陽極凈耗，凈耗為煉鋁的實際消耗， 國內 一般為 400460 公斤每噸， 國外為380420 公斤每噸 ,炭凈耗遠遠大于理論消耗量，是由于陽極炭塊的氧化、掉渣等過量消耗引起的。 4. 陽極消耗速度： ｈ ｃ = Ｊ 陽 ηＷ ｏ 103 ρ ｃ ｈ ｃ 陽極 消耗速度，ｃｍ／ｄ Ｊ 陽 陽極電流密度，Ａ／ｃｍ 2 η 電流效率， % Ｗ ｏ 陽極凈消耗量，ｋｇ／ｔ ρ ｃ 陽極體積密度，ｇ／ｃｍ 3 陽極消耗速度： ／ｄ 原鋁生產(chǎn)費用 中 預焙陽極占 1520%，電費占 2025% 氧化鋁占 3540% 工資占 58% 其它費用 1015%, 研究惰性陽極材料 ,用來取代沿用的活性陽極是一項 極重要的課題 根據(jù)陽極質量特性和電解槽工作狀況計算陽極凈耗的 經(jīng)驗 公式： ＮＣ＝ C＋ 334/CE＋ (BT960)++ 式中 NC陽極凈耗 ,390480ｋｇ／ｔ C電解槽性能指數(shù) ,270310 CE電解槽電流效率 ,87%95% BT電解工作溫度 ,940980 186。C CRRCO2 反應殘余率 ,75%92% ____________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 16 AP空氣滲透率 , ｎ Pｍ TC熱導率 , W.()1 ARR空氣反應殘余率 ,55%93% 電解槽性能系數(shù) C 與槽結構設 計 、操作水平 .電解槽結構和操作水平不同 ,同樣質量的陽極 ,陽極消耗的明顯差別 . 電流效率 CE 同樣與電解槽結構和操作水平、陽極質量等因素決定 ,陽極性能越好 ,電解質槽越穩(wěn)定 ,電流效率越高 . BT 為電解槽工作 溫度 ,電解槽最佳溫度一般高出電解質結晶溫度 1015 186。C .槽溫越高 ,電流效率越低 ,每升高 10 186。C ,電流效率減少 %,槽溫越高 ,陽極 CO2反應 ,空氣反應破壞性越嚴重 .每高 10 186。C ,陽極消耗增加 12ｋｇ／ｔ . CRR為陽極 CO2 殘余率 ,當其他參數(shù)不變時 ,如果由 82%提高到 92%,陽極 消耗要減少 15ｋｇ／ｔ AP 陽極的空氣滲透性 ,與焦的密度 ,瀝青量 ,配料和工藝的嚴密性影響有關 , 當其他參數(shù)不變時 ,滲透性增加 Pｍ 陽極消耗量增加 ／ｔ . TC 為陽極熱導率 ,由于陽極工作時浸泡在 960 度 的電解質中 ,熱導率高引起上部溫度高 ,會增大陽極電壓降和陽極的氣體反應損耗 ,陽極熱導率提高 2 W.()1 陽極頂部溫度升高 55 186。C ,陽極消耗增加 16ｋｇ／ｔ .熱導率與陽極原材料和焙燒溫度有關 .
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