CN111254462A - 一种电解槽碳阳极 - Google Patents

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聂红启
魏明
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Xinjiang Shenhuo Carbon Product Co ltd
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Xinjiang Shenhuo Carbon Product Co ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08—Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12—Anodes
    • C25C3/125—Anodes based on carbon

Abstract

本发明涉及一种电解槽碳阳极技术领域，具体涉及一种优质电解槽碳阳极，该碳阳极中电阻率月标准偏差不大于3.0，炭阳极CO2反应性残极率不低于83％，空气渗透率不大于3.0nPm，空气渗透率月标准偏差不大于2.0。

Description

一种电解槽碳阳极
技术领域：
本发明涉及一种电解槽碳阳极技术领域，具体涉及一种优质电解槽碳阳极。
背景技术：
继2015年至2016年实施《加高加长炭块高度，降低阳极炭耗的研究与应用》之后，铝业公司吨铝炭耗指标达到同行业一个新的高度，但也是一个新的瓶颈。之前是从研究炭阳极外形尺寸方面实现降低吨铝炭耗的目的，没有过多关注炭阳极块与块之间的差异性对电解生产的影响，为了巩固提升之前获得的成果，炭素公司自我加压，生产技术方面保持一种永不满足、锐意进取、渴求进步的精神状态，2018年初提出如何降低炭阳极块与块之间的差异性，提高炭阳极均质化，生产优质炭阳极这一概念。
铝业公司时有反映个别残极过薄，有露“大饼”现象(残极高度低，从残极底掌看磷生铁好像要露出来)，造成这种现象主要有三方面原因，一是炭阳极块与块之间均质性差，表现在高度差大或同质化程度低等；二是炭阳极更换时设置精度存在一定问题；三是电解槽炉底不洁净、局部有结壳，造成阴极、阳极电流分布不均，导致个别炭阳极消耗过快。作为炭素公司从自身内部考虑，如何消除炭阳极块与块之间的差异性，提升炭阳极在电解槽上的使用效果，是炭素公司提高炭阳极质量努力的方向，最终实现公司的经济效益最大化。
发明内容：
基于上述原因，申请人经过多次创造性试验得到一种新的电解槽碳阳极，该碳阳极中电阻率月标准偏差不大于3.0，炭阳极CO2反应性残极率不低于83％，空气渗透率不大于3.0nPm，空气渗透率月标准偏差不大于2.0。
本发明通过下述技术方案实现的。
一种电解槽碳阳极，该电解槽碳阳极的电阻率月标准偏差不大于3.0，炭阳极CO2反应性残极率不低于83％，空气渗透率不大于3.0nPm，空气渗透率月标准偏差不大于2.0。
该电解槽碳阳极由煅后焦、生阳极(残级)制备而成。
其中煅后焦的真比重2.04g/cm3～2.09g/cm3，粉末比电阻450～500，灰分0.30％～0.40％，硫分2.4％～2.9％，钒含量550ppm～650ppm。
其中生阳极(残级)中体积密度1.64g/cm3～1.66g/cm3，高度660mm+5mm，400KA下料重量1037kg～1042kg，500KA下料重量1316kg～1341kg。
其特征在于该碳阳极电解槽的制备方法为：
(1)原料为：8mm至4mm煅后焦重量百分比为18％，4mm至2mm煅后焦重量百分比为15％，2mm至1mm煅后焦重量百分比为10％，1mm至0.15mm煅后焦重量百分比为5％；小于0.15mm的磨粉重量百分比为32％，小于0.15mm的收尘粉重量百分比为7％；8mm至4mm残级重量百分比为4％，4mm至1mm残级重量百分比为5％，1mm至0.15mm残级重量百分比为4％；
软化点在100-105℃的改质沥青，其重量为上述原料重量的15％；
(2)将上述原料(沥青除外)，加入混捏锅中，再加入软化点在100-105℃的改质沥青，进行加热混捏，30分钟后利用振动成型机形成强度不低于35MPa，体积密度不低于1.58g/cm3的生制品，生制品焙烧后的碳阳极电解槽。
本发明具有下述有益的效果：
1、概念创新，提出优质炭阳极这一概念，优质炭阳极应具备的条件；
2、工艺创新，建立了石油焦数据库，首次把石油焦颗粒度、热值、微量元素、颗粒结构作为配比参数进行计算，确保煅后焦成分的均质化；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐明本发明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
制备实施例：
实施例1
一种电解槽碳阳极，该电解槽碳阳极的电阻率月标准偏差不大于3.0，炭阳极CO2反应性残极率不低于83％，空气渗透率不大于3.0nPm，空气渗透率月标准偏差不大于2.0；该电解槽碳阳极由煅后焦、生阳极制备而成。其中煅后焦的真比重2.04g/cm3～2.09g/cm3，粉末比电阻450～500，灰分0.30％～0.40％，硫分2.4％～2.9％，钒含量550ppm～650ppm；其中生阳极中体积密度1.64g/cm3～1.66g/cm3，高度660mm+5mm，400KA下料重量1037kg～1042kg，500KA下料重量1316kg～1341kg。
所述的一种电解槽碳阳制备方法为：
(1)原料为：8mm至4mm煅后焦重量百分比为18％，4mm至2mm煅后焦重量百分比为15％，2mm至1mm煅后焦重量百分比为10％，1mm至0.15mm煅后焦重量百分比为5％；小于0.15mm的磨粉重量百分比为32％，小于0.15mm的收尘粉重量百分比为7％；8mm至4mm残级重量百分比为4％，4mm至1mm残级重量百分比为5％，1mm至0.15mm残级重量百分比为4％；
软化点在100-105℃的改质沥青，其重量为上述原料重量的15％；
(2)将上述原料(沥青除外)，加入混捏锅中，再加入软化点在100-105℃的改质沥青，进行加热混捏，30分钟后利用振动成型机形成强度不低于35MPa，体积密度不低于1.58g/cm3的生制品，生制品焙烧后的碳阳极电解槽。
该碳阳极中电阻率月标准偏差不大于3.0，炭阳极CO2反应性残极率不低于83％，空气渗透率不大于3.0nPm，空气渗透率月标准偏差不大于2.0。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化。

Claims (5)

1.一种电解槽碳阳极，其特征在于该电解槽碳阳极的电阻率月标准偏差不大于3.0，炭阳极CO2反应性残极率不低于83％，空气渗透率不大于3.0nPm，空气渗透率月标准偏差不大于2.0。
2.根据权利要求1所述的一种电解槽碳阳极，该电解槽碳阳极由煅后焦、生阳极(残级)制备而成。
3.根据权利要求2所述的一种电解槽碳阳极，其中煅后焦的真比重2.04g/cm3～2.09g/cm3，粉末比电阻450～500，灰分0.30％～0.40％，硫分2.4％～2.9％，钒含量550ppm～650ppm。
4.根据权利要求2所述的一种电解槽碳阳极，其中生阳极(残级)中体积密度1.64g/cm3～1.66g/cm3，高度660mm+5mm，400KA下料重量1037kg～1042kg，500KA下料重量1316kg～1341kg。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种电解槽碳阳极，其特征在于该碳阳极电解槽的制备方法为：
(1)原料为：8mm至4mm煅后焦重量百分比为18％，4mm至2mm煅后焦重量百分比为15％，2mm至1mm煅后焦重量百分比为10％，1mm至0.15mm煅后焦重量百分比为5％；小于0.15mm的磨粉重量百分比为32％，小于0.15mm的收尘粉重量百分比为7％；8mm至4mm残级重量百分比为4％，4mm至1mm残级重量百分比为5％，1mm至0.15mm残级重量百分比为4％；
软化点在100-105℃的改质沥青，其重量为上述原料重量的15％；
(2)将上述原料(沥青除外)，加入混捏锅中，再加入软化点在100-105℃的改质沥青，进行加热混捏，30分钟后利用振动成型机形成强度不低于35MPa，体积密度不低于1.58g/cm3的生制品，生制品焙烧后的碳阳极电解槽。
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