CN114318421B - 一种树脂基预焙阳极及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种树脂基预焙阳极及其制备工艺。一种树脂基预焙阳极，其特征是：由下述A重量份数配比的原料制备而成：骨料88‑93、粘结剂7‑12；骨料由下述B重量份数配比的原料制备而成：煅后石油焦73‑86、阳极颗粒4‑8、阳极细粉3‑7；粘结剂由下述C重量份数配比的原料制备而成：酚醛树脂5‑8、环氧树脂1‑2、聚氨酯树脂1‑3。本发明实现了低排放，提高和稳定了树脂基预焙阳极体积密度和耐压强度，防止了树脂基预焙阳极体积密度和耐压强度指标波动幅度较大问题发生，提高了树脂基预焙阳极质量。
Description
技术领域
本发明属于一种铝电解预焙阳极及其制备工艺，特别是属于一种树脂基预焙阳极及其制备工艺。
背景技术
现有传统工艺预焙阳极是以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂制造而成。预焙阳极被称作铝电解槽的心脏，其质量和工作状况影响铝电解生产的主要工艺、生产成本和生产稳定性。目前电解铝企业不断提高电解槽电流容量以及电流密度以提高铝产量。电流容量的增大要求预焙阳极的尺寸相应增大，需要保证预焙阳极内部的均质性以实现其在电解槽中的表现；电流密度的提高要求预焙阳极单位面积要能够承受更大的电流，这对预焙阳极的质量，特别是预焙阳极体积密度、耐压强度指标提出更高的要求。预焙阳极体积密度反映了预焙阳极内部结构的均质性，较高的体积密度可以延长预焙阳极在电解槽中的使用寿命；铝电解槽上炭阳极组重达几十吨，足够的耐压强度可以防止预焙阳极在使用过程中可能发生的损坏；现有预焙阳极体积密度和耐压强度存在指标波动较大的问题，现有预焙阳极体积密度和耐压强度的不稳定严重影响预焙阳极的质量，增加了换极频率和阳极消耗，对铝电解企业的生产造成很大影响；同时现有预焙阳极在生产过程中的碳排放量居高不下，煤沥青在使用过程中产生的沥青烟、苯并芘难以治理的污染物质，对大气环境造成污染。如何实现预焙阳极生产过程低排放、降低污染治理费用和预焙阳极生产成本；提高和稳定预焙阳极体积密度和耐压强度，防止预焙阳极体积密度和耐压强度指标波动幅度较大问题发生，提高预焙阳极质量是需要解决的问题。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是：提供一种树脂基预焙阳极；本发明解决的另一个技术问题是：提供一种树脂基预焙阳极的制备工艺。本发明树脂基预焙阳极的制备工艺制作得到的树脂基预焙阳极能实现低排放、降低污染治理费用和生产成本；能提高和稳定树脂基预焙阳极体积密度和耐压强度，防止树脂基预焙阳极体积密度和耐压强度指标波动幅度较大问题发生，提高树脂基预焙阳极质量。
本发明的技术方案为，一种树脂基预焙阳极，其特征是：由下述A重量份数配比的原料制备而成：骨料88-93、粘结剂7-12；
所述骨料由下述B重量份数配比的原料制备而成：煅后石油焦73-86、阳极颗粒4-8、阳极细粉3-7；所述粘结剂由下述C重量份数配比的原料制备而成：酚醛树脂5-8、环氧树脂1-2、聚氨酯树脂1-3；
所述煅后石油焦由粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料混合制备而成；所述6-3mm煅后石油焦粒子料依次与粒径为3-1mm 煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm 煅后石油焦细粉料的D重量份数配比为21-25：16-20：8-12：26-30；所述阳极颗粒为粒径7-9mm阳极颗粒料，阳极细粉为粒径小于200目的阳极细粉料；
所述粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料及粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料的制备工艺是：
A、石油焦煅烧：石油焦在1250-1350℃高温下通过顺流式罐式煅烧炉进行煅烧，得到煅后石油焦；
B、破碎、筛分、磨粉：将煅后石油焦进行破碎，使用振动筛筛分，得到粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后焦粒子料；
C、将部分粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后石油焦粒子料混合得到煅后石油焦混合料，将煅后石油焦混合料使用磨粉机磨成粒径小于0.075mm的煅后石油焦细粉料；
所述粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目阳极细粉的制备工艺是：
A、将现有传统工艺预焙阳极废品用高压破碎机破碎至6-8CM，再使用对辊破碎，使用振动筛筛分出粒径7-9mm阳极颗粒料送入阳极颗粒料仓单独存放；筛分后小于7mm阳极颗粒料进入雷蒙磨，制成粒径小于200目的阳极细粉送入阳极细粉仓单独存放；
一种树脂基预焙阳极的制备工艺，包括焙烧炉，所述焙烧炉具有焙烧室和与焙烧室连接一体的降温室，其特征是：包括下述步骤：
A、配料：a、按照所述D重量份数配比分别称取粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料备用；
b、按照所述B重量份数配比分别称取由粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料混合构成的煅后石油焦、粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目的阳极细粉料备用；将b 步骤配好的由粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料混合构成的煅后石油焦、粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目阳极细粉料输入料罐混合制备得到所述骨料备用；
c、按照所述C重量份数配比分别称取酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂备用；
d、将c步骤配好的酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂输入料罐混合搅拌均匀制备得到所述粘结剂备用；
e、按照所述A重量份数配比分别称取步骤b、步骤d分别制备的所述骨料和所述粘结剂备用；
B、混捏：将e步骤配好的骨料加入混捏机内干混15-20分钟得到混合均匀的干混物料；将e步骤配好的粘结剂预热至30-50℃后加入混捏机内与混合均匀的干混物料湿混15-20分钟得到混捏均匀的糊料；
C、成型：将混捏均匀糊料加入到高压抽真空成型机中成型，高压抽真空成型机真空度为-0.02MPa至-0.05MPa、抽真空时间8-12秒；成型压力为1000-3000 吨，得到树脂基预焙阳极生坯；
D、烘干固化：将树脂基预焙阳极生坯装入微波烘干炉，微波烘干炉温度 100-150℃、烘干固化1-3h得到树脂基预焙阳极干块；
E、焙烧：将烘干固化后的树脂基预焙阳极生坯使用滚动输送小车装入焙烧炉焙烧室中进行焙烧，焙烧炉焙烧室温度加热至800-1000℃，树脂基预焙阳极生坯焙烧过程中焙烧炉焙烧室内通入氮气使焙烧炉焙烧室内部保持20-50Pa微正压对树脂基预焙阳极进行保护，焙烧时间17-21h，其中升温段11-13h，保温段6-8h；焙烧结束后的树脂基预焙阳极在滚动输送小车上输送至焙烧炉降温室内通过氮气降温至200℃以下出炉，即得树脂基预焙阳极成品。
本发明焙烧炉焙烧室焙烧升温曲线的升温参数如下：
本发明有益效果是：一、本发明采用的阳极颗粒、阳极细粉是使用现有传统工艺制备的预焙阳极通过所述粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目阳极细粉制备工艺制备而成，现有传统工艺制备的预焙阳极已经过高温煅烧、焙烧处理，体积密度、机械强度、电阻率等理化指标优化，再次作为骨料进入树脂基预焙阳极生产过程，使得树脂基预焙阳极收缩性变小，实收率提高，提高和稳定了树脂基预焙阳极体积密度和耐压强度。二、本发明树脂基预焙阳极生坯成型使用高压抽真空成型机成型方式，成型压力达到1000-3000吨；树脂基预焙阳极生坯成型过程中能够克服物料之间摩擦力，达到物料流动，减少粒度偏析，糊料密实度增强，提高了树脂基预焙阳极体积密度和耐压强度、三、本发明树脂基预焙阳极生坯成型使用高压抽真空成型机成型方式使用了抽真空系统，高压抽真空成型机真空度为-0.02MPa至-0.05MPa，能够充分排出糊料中的烟气和水蒸汽，克服物料之间由于冲击时产生的气体压缩导致物料接触不良的现象，有利于颗粒和颗粒之间结合更加紧密，利于树脂基预焙阳极生坯体积密度提高，同时树脂基预焙阳极生坯由于气体压力膨胀造成的裂纹减少，由于气体减少使得树脂基预焙阳极生坯的体积密度和耐压强度得到提高。通过抽真空系统，本发明树脂基预焙阳极裂纹废品率由现有预焙阳极2％-5％降低至0.1％以内；
下表是6批次每批次200块本发明树脂基预焙阳极裂纹废品率统计表
| 炭块裂纹废品数量(块) | 平均 | |
| 批次一 | 0 | 0 |
| 批次二 | 0 | 0 |
| 批次三 | 0 | 0 |
| 批次四 | 1 | 0.5％ |
| 批次五 | 0 | 0 |
| 批次六 | 0 | 0 |
| 总平均 | 1 | 0.08％ |
四、本发明采用酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂作为粘结剂，减少了现有传统工艺煤沥青结焦过程，从而减少了焙烧时间，由现有传统工艺的240小时，缩短至17-21小时，同时焙烧温度由现有传统工艺1150-1200℃降低至 800-1000℃，降低了能源消耗，本发明吨树脂基预焙阳极消耗费用减少65.5 元；避免了现有传统工艺沥青烟、苯并芘等污染物的产生；现有传统工艺吨阳极炭块沥青烟排放量通常为0.016491126kg，吨阳极炭块苯并芘排放量 0.000000988066kg，实现了本发明树脂基预焙阳极的低排放。本发明吨酚醛树脂基预焙阳极生产年可减少污染物排放(二氧化硫30T/年，氮氧化物110T/年，颗粒物5T/年，沥青烟14.2T/年，苯并芘0.00085T/年)减少污染物治理费用1000万元。五、本发明树脂基预焙阳极体积密度大和耐压强度高并且稳定，减少了铝电解掉渣，可延长铝电解使用周期1-2天。六、环氧树脂是一种高分子聚合物，是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物，由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂；聚氨酯树脂是一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料。本发明酚醛树脂与为热固性树脂的环氧树脂，具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性高分子材料的聚氨酯树脂混合使用，降低了树脂基预焙阳极生坯的固化条件，本发明树脂基预焙阳极生坯烘干固化时间为1-3h，提升了树脂基预焙阳极生坯烘干固化工作效率；同时发挥实现了酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂混用的粘结剂协同作用，并配合本发明将混捏均匀糊料加入到高压抽真空成型机中成型的制备工艺，提高了树脂基预焙阳极的体积密度及结构强度，也即提高了树脂基预焙阳极的耐压强度。
本发明树脂基预焙阳极体积密度为1.65-1.70g/cm3，耐压强度为41-44Mpa；现有传统工艺预焙阳极体积密度和耐压强度指标波动较大，体积密度低的低于22g/cm3，高的高于1.62g/cm3；耐压强度低的不到30Mpa，高的大于48Mpa。本发明树脂基预焙阳极相对于现有传统工艺预焙阳极提高了体积密度和耐压强度，同时本发明树脂基预焙阳极体积密度和耐压强度稳定；克服了现有传统工艺预焙阳极体积密度和耐压强度指标波动大，严重影响预焙阳极质量，增加换极频率和阳极消耗，对铝电解企业生产造成很大影响的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明树脂基预焙阳极制备工艺流程图；
具体实施方式
实施例1
一种树脂基预焙阳极，其特征是：由下述重量份数配比的原料制备而成：骨料88、粘结剂7；
所述骨料由下述重量份数配比的原料制备而成：煅后石油焦73、阳极颗粒 8、阳极细粉3；所述粘结剂由下述重量份数配比的原料制备而成：酚醛树脂5、环氧树脂2、聚氨酯树脂3；
所述煅后石油焦由粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料混合制备而成；所述6-3mm煅后石油焦粒子料依次与粒径为3-1mm 煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm 煅后石油焦细粉料的重量份数配比为21：16：8：26；所述阳极颗粒为粒径7-9mm 阳极颗粒料，阳极细粉为粒径小于200目的阳极细粉料；
所述粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料及粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料的制备工艺是：
A、石油焦煅烧：石油焦在1250℃高温下通过顺流式罐式煅烧炉进行煅烧，得到煅后石油焦；
B、破碎、筛分、磨粉：将煅后石油焦进行破碎，使用振动筛筛分，得到粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后焦粒子料；
C、将部分粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后石油焦粒子料混合得到煅后石油焦混合料，将煅后石油焦混合料使用磨粉机磨成粒径小于0.075mm的煅后石油焦细粉料；
所述粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目阳极细粉的制备工艺是：
A、将现有传统工艺预焙阳极废品用高压破碎机破碎至6-8CM，再使用对辊破碎，使用振动筛筛分出粒径7-9mm阳极颗粒料送入阳极颗粒料仓单独存放；筛分后小于7mm阳极颗粒料进入雷蒙磨，制成粒径小于200目的阳极细粉送入阳极细粉仓单独存放；
一种树脂基预焙阳极的制备工艺，包括焙烧炉，所述焙烧炉具有焙烧室和与焙烧室连接一体的降温室，其特征是：包括下述步骤：
A、配料：a、配置煅后石油焦：分别称取粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料 21份、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料16份、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料8份、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料26份备用；分别称取粒径为7-9mm 阳极颗粒料8份、粒径小于200目的阳极细粉料3份备用；
b、配置骨料：将a步骤配好的由粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为 1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料混合构成的煅后石油焦称取73份并输入料罐；将a步骤配好的粒径为7-9mm阳极颗粒料8 份、粒径小于200目的阳极细粉料3份输入料罐混合制备得到所述骨料备用；
c、分别称取酚醛树脂5份、环氧树脂2份、聚氨酯树脂3份备用；
d、配置粘结剂：将c步骤配好的酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂输入料罐混合搅拌均匀制备得到所述粘结剂备用；
e、分别称取步骤b、步骤d分别制备的所述骨料88份和所述粘结剂7份备用；
B、混捏：将e步骤配好的骨料加入混捏机内干混15分钟得到混合均匀的干混物料；将e步骤配好的粘结剂预热至30℃后加入混捏机内与混合均匀的干混物料湿混15分钟得到混捏均匀的糊料；
C、成型：将混捏均匀糊料加入到高压抽真空成型机中成型，高压抽真空成型机真空度为-0.02MPa(相对真空度)、抽真空时间8秒；成型压力为1000 吨，得到树脂基预焙阳极生坯；
D、烘干固化：将树脂基预焙阳极生坯装入微波烘干炉，微波烘干炉温度为 100℃、烘干固化1h得到树脂基预焙阳极干块；
E、焙烧：将烘干固化后的树脂基预焙阳极生坯使用滚动输送小车装入焙烧炉焙烧室中进行焙烧，所述焙烧炉焙烧室温度加热至800℃，树脂基预焙阳极生坯焙烧过程中焙烧炉焙烧室内通入氮气使焙烧炉焙烧室内部保持20Pa微正压(相对压力)对树脂基预焙阳极进行保护，焙烧过程17h，其中升温段11h，保温段6h；焙烧结束后的树脂基预焙阳极在滚动输送小车上输送至焙烧炉降温室内通过氮气降温至200℃以下出炉，即得树脂基预焙阳极成品。
本发明焙烧炉焙烧室焙烧升温曲线的升温参数如下：
实施例2
一种树脂基预焙阳极，其特征是：由下述重量份数配比的原料制备而成：骨料90、粘结剂10；
所述骨料由下述重量份数配比的原料制备而成：煅后石油焦78、阳极颗粒 6、阳极细粉4；所述粘结剂由下述重量份数配比的原料制备而成：酚醛树脂6、环氧树脂1.5、聚氨酯树脂2；
所述煅后石油焦由粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料混合制备而成；所述6-3mm煅后石油焦粒子料依次与粒径为3-1mm 煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm 煅后石油焦细粉料的重量份数配比为22：17：10：27；所述阳极颗粒为粒径7-9mm 阳极颗粒料，阳极细粉为粒径小于200目的阳极细粉料；
所述粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料及粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料的制备工艺是：
A、石油焦煅烧：石油焦在1275℃高温下通过顺流式罐式煅烧炉进行煅烧，得到煅后石油焦；
B、破碎、筛分、磨粉：将煅后石油焦进行破碎，使用振动筛筛分，得到粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后焦粒子料；
C、将部分粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后石油焦粒子料混合得到煅后石油焦混合料，将煅后石油焦混合料使用磨粉机磨成粒径小于0.075mm的煅后石油焦细粉料；
所述粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目阳极细粉的制备工艺是：
A、将现有传统工艺预焙阳极废品用高压破碎机破碎至6-8CM，再使用对辊破碎，使用振动筛筛分出粒径7-9mm阳极颗粒料送入阳极颗粒料仓单独存放；筛分后小于7mm阳极颗粒料进入雷蒙磨，制成粒径小于200目的阳极细粉送入阳极细粉仓单独存放；
一种树脂基预焙阳极的制备工艺，包括焙烧炉，所述焙烧炉具有焙烧室和与焙烧室连接一体的降温室，其特征是：包括下述步骤：
A、配料：a、配置煅后石油焦：分别称取粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料 22份、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料17份、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料10份、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料27份备用；分别称取粒径为7-9mm 阳极颗粒料6份、粒径小于200目的阳极细粉料6份备用；
b、配置骨料：将a步骤配好的由粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为 1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料混合构成的煅后石油焦称取78份并输入料罐；将a步骤配好的粒径为7-9mm阳极颗粒料6 份、粒径小于200目的阳极细粉料6份输入料罐混合制备得到所述骨料备用；
c、分别称取酚醛树脂6份、环氧树脂1.5份、聚氨酯树脂2份备用；
d、配置粘结剂：将c步骤配好的酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂输入料罐混合搅拌均匀制备得到所述粘结剂备用；
e、分别称取步骤b、步骤d分别制备的所述骨料90份和所述粘结剂10份备用；
B、混捏：将e步骤配好的骨料加入混捏机内干混18分钟得到混合均匀的干混物料；将e步骤配好的粘结剂预热至40℃后加入混捏机内与混合均匀的干混物料湿混18分钟得到混捏均匀的糊料；
C、成型：将混捏均匀糊料加入到高压抽真空成型机中成型，高压抽真空成型机真空度为-0.03MPa(相对真空度)、抽真空时间10秒；成型压力为1500 吨，得到树脂基预焙阳极生坯；
D、烘干固化：将树脂基预焙阳极生坯装入微波烘干炉，微波烘干炉温度为 120℃、烘干固化2h得到树脂基预焙阳极干块；
E、焙烧：将烘干固化后的树脂基预焙阳极生坯使用滚动输送小车装入焙烧炉焙烧室中进行焙烧，所述焙烧炉焙烧室温度加热至900℃，树脂基预焙阳极生坯焙烧过程中焙烧炉焙烧室内通入氮气使焙烧炉焙烧室内部保持30Pa微正压(相对压力)对树脂基预焙阳极进行保护，焙烧过程19h，其中升温段12h，保温段7h；焙烧结束后的树脂基预焙阳极在滚动输送小车上输送至焙烧炉降温室内通过氮气降温至200℃以下出炉，即得树脂基预焙阳极成品。
本发明焙烧炉焙烧室焙烧升温曲线的升温参数如下：
实施例3
一种树脂基预焙阳极，其特征是：由下述重量份数配比的原料制备而成：骨料92、粘结剂10；
所述骨料由下述重量份数配比的原料制备而成：煅后石油焦82、阳极颗粒 6、阳极细粉4；所述粘结剂由下述重量份数配比的原料制备而成：酚醛树脂7、环氧树脂1.5、聚氨酯树脂2；
所述煅后石油焦由粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料混合制备而成；所述6-3mm煅后石油焦粒子料依次与粒径为3-1mm 煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm 煅后石油焦细粉料的重量份数配比为23：18：10：29；所述阳极颗粒为粒径7-9mm 阳极颗粒料，阳极细粉为粒径小于200目的阳极细粉料；
所述粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料及粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料的制备工艺是：
A、石油焦煅烧：石油焦在1310℃高温下通过顺流式罐式煅烧炉进行煅烧，得到煅后石油焦；
B、破碎、筛分、磨粉：将煅后石油焦进行破碎，使用振动筛筛分，得到粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后焦粒子料；
C、将部分粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后石油焦粒子料混合得到煅后石油焦混合料，将煅后石油焦混合料使用磨粉机磨成粒径小于0.075mm的煅后石油焦细粉料；
所述粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目阳极细粉的制备工艺是：
A、将现有传统工艺预焙阳极废品用高压破碎机破碎至6-8CM，再使用对辊破碎，使用振动筛筛分出粒径7-9mm阳极颗粒料送入阳极颗粒料仓单独存放；筛分后小于7mm阳极颗粒料进入雷蒙磨，制成粒径小于200目的阳极细粉送入阳极细粉仓单独存放；
一种树脂基预焙阳极的制备工艺，包括焙烧炉，所述焙烧炉具有焙烧室和与焙烧室连接一体的降温室，其特征是：包括下述步骤：
A、配料：a、配置煅后石油焦：分别称取粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料 23份、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料18份、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料10份、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料29份备用；分别称取粒径为7-9mm 阳极颗粒料6份、粒径小于200目的阳极细粉料4份备用；
b、配置骨料：将a步骤配好的由粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为 1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料混合构成的煅后石油焦称取82份并输入料罐；将a步骤配好的粒径为7-9mm阳极颗粒料6 份、粒径小于200目的阳极细粉料4份输入料罐混合制备得到所述骨料备用；
c、分别称取酚醛树脂7份、环氧树脂1.5份、聚氨酯树脂2份备用；
d、配置粘结剂：将c步骤配好的酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂输入料罐混合搅拌均匀制备得到所述粘结剂备用；
e、分别称取步骤b、步骤d分别制备的所述骨料92份和所述粘结剂10份备用；
B、混捏：将e步骤配好的骨料加入混捏机内干混18分钟得到混合均匀的干混物料；将e步骤配好的粘结剂预热至45℃后加入混捏机内与混合均匀的干混物料湿混18分钟得到混捏均匀的糊料；
C、成型：将混捏均匀糊料加入到高压抽真空成型机中成型，高压抽真空成型机真空度为-0.04MPa(相对真空度)、抽真空时间10秒；成型压力为2000 吨，得到树脂基预焙阳极生坯；
D、烘干固化：将树脂基预焙阳极生坯装入微波烘干炉，微波烘干炉温度为 140℃、烘干固化2h得到树脂基预焙阳极干块；
E、焙烧：将烘干固化后的树脂基预焙阳极生坯依次使用滚动输送小车装入焙烧炉焙烧室中进行焙烧，所述焙烧炉焙烧室温度加热至950℃，树脂基预焙阳极生坯焙烧过程中焙烧炉焙烧室内通入氮气使焙烧炉焙烧室内部保持40Pa 微正压(相对压力)对树脂基预焙阳极进行保护，焙烧过程20h，其中升温段 12h，保温段8h；焙烧结束后的树脂基预焙阳极在滚动输送小车上依次输送至焙烧炉降温室内通过氮气降温至200℃以下出炉，即得树脂基预焙阳极成品。
本发明焙烧炉焙烧室焙烧升温曲线的升温参数如下：
实施例4
一种树脂基预焙阳极，其特征是：由下述重量份数配比的原料制备而成：骨料93、粘结剂12；
所述骨料由下述重量份数配比的原料制备而成：煅后石油焦86、阳极颗粒 4、阳极细粉7；所述粘结剂由下述重量份数配比的原料制备而成：酚醛树脂8、环氧树脂1、聚氨酯树脂1；
所述煅后石油焦由粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料混合制备而成；所述6-3mm煅后石油焦粒子料依次与粒径为3-1mm 煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm 煅后石油焦细粉料的重量份数配比为25：20：12：30；所述阳极颗粒为粒径7-9mm 阳极颗粒料，阳极细粉为粒径小于200目的阳极细粉料；
所述粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料及粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料的制备工艺是：
A、石油焦煅烧：石油焦在1350℃高温下通过顺流式罐式煅烧炉进行煅烧，得到煅后石油焦；
B、破碎、筛分、磨粉：将煅后石油焦进行破碎，使用振动筛筛分，得到粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后焦粒子料；
C、将部分粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后石油焦粒子料混合得到煅后石油焦混合料，将煅后石油焦混合料使用磨粉机磨成粒径小于0.075mm的煅后石油焦细粉料；
所述粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目阳极细粉的制备工艺是：
A、将现有传统工艺预焙阳极废品用高压破碎机破碎至6-8CM，再使用对辊破碎，使用振动筛筛分出粒径7-9mm阳极颗粒料送入阳极颗粒料仓单独存放；筛分后小于7mm阳极颗粒料进入雷蒙磨，制成粒径小于200目的阳极细粉送入阳极细粉仓单独存放；
一种树脂基预焙阳极的制备工艺，包括焙烧炉，所述焙烧炉具有焙烧室和与焙烧室连接一体的降温室，其特征是：包括下述步骤：
A、配料：a、配置煅后石油焦：分别称取粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料 25份、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料20份、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料12份、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料30份备用；分别称取粒径为7-9mm 阳极颗粒料4份、粒径小于200目的阳极细粉料7份备用；
b、配置骨料：将a步骤配好的由粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为 1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料混合构成的煅后石油焦称取86份并输入料罐；将a步骤配好的粒径为7-9mm阳极颗粒料4 份、粒径小于200目的阳极细粉料7份输入料罐混合制备得到所述骨料备用；
c、分别称取酚醛树脂8份、环氧树脂1份、聚氨酯树脂1份备用；
d、配置粘结剂：将c步骤配好的酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂输入料罐混合搅拌均匀制备得到所述粘结剂备用；
e、分别称取步骤b、步骤d分别制备的所述骨料92份和所述粘结剂10份备用；
B、混捏：将e步骤配好的骨料加入混捏机内干混20分钟得到混合均匀的干混物料；将e步骤配好的粘结剂预热至50℃后加入混捏机内与混合均匀的干混物料湿混20分钟得到混捏均匀的糊料；
C、成型：将混捏均匀糊料加入到高压抽真空成型机中成型，高压抽真空成型机真空度为-0.05MPa(相对真空度)、抽真空时间12秒；成型压力为3000 吨，得到树脂基预焙阳极生坯；
D、烘干固化：将树脂基预焙阳极生坯装入微波烘干炉，微波烘干炉温度为 150℃、烘干固化3h得到树脂基预焙阳极干块；
E、焙烧：将烘干固化后的树脂基预焙阳极生坯使用滚动输送小车装入焙烧炉焙烧室中进行焙烧，焙烧炉焙烧室温度加热至1000℃，树脂基预焙阳极生坯焙烧过程中焙烧炉焙烧室内通入氮气使焙烧炉焙烧室内部保持50Pa微正压(相对压力)微正压对树脂基预焙阳极进行保护，焙烧过程21h，其中升温段13h，保温段8h；焙烧结束后的树脂基预焙阳极在滚动输送小车上依次输送至焙烧炉降温室内通过氮气降温至200℃以下出炉，即得树脂基预焙阳极成品。
本发明焙烧炉焙烧室焙烧升温曲线的升温参数如下：
本发明树脂基预焙阳极制备工艺制备的树脂基预焙阳极性能指标测试：测试结果见表一
本发明树脂基预焙阳极体积密度按照《YS/T63.7铝用炭素材料检测方法第7部分体积密度的测定尺寸法》进行检测，耐压强度按照《YS/T63.15铝用炭素材料检测方法第15部分耐压强度的测定》进行检测。
传统工艺生产预焙阳极与本发明树脂阳极试验样品测试结果对比
(表一)
从表一测试结果可以看出，本发明树脂基预焙阳极制备工艺生产的树脂基预焙阳极体积密度均在1.65-1.70g/cm3范围内，耐压强度均在41-44Mpa范围内，本发明树脂基预焙阳极体积密度及耐压强度指标稳定。
Claims (4)
1.一种树脂基预焙阳极的制备工艺，包括焙烧炉，所述焙烧炉具有焙烧室和与焙烧室连接一体的降温室，其特征是：
所述树脂基预焙阳极，由下述A重量份数配比的原料制备而成：骨料88-93、粘结剂7-12；
所述骨料由下述B重量份数配比的原料制备而成：煅后石油焦73-86、阳极颗粒4-8、阳极细粉3-7；所述粘结剂由下述C重量份数配比的原料制备而成：酚醛树脂5-8、环氧树脂1-2、聚氨酯树脂1-3；
所述煅后石油焦由粒径为6-3mm煅后石油焦粒子料、粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料混合制备而成；所述6-3mm煅后石油焦粒子料依次与粒径为3-1mm煅后石油焦粒子料、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料的D重量份数配比为21-25：16-20：8-12：26-30；所述阳极颗粒为粒径7-9mm阳极颗粒料，阳极细粉为粒径小于200目的阳极细粉料；
包括下述步骤：
A、配料：a、按照所述D重量份数配比分别称取粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料备用；
b、按照所述B重量份数配比分别称取由粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料混合构成的煅后石油焦、粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目的阳极细粉料备用；将b步骤配好的由粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料、粒径小于0.075mm煅后焦细粉料混合构成的煅后石油焦、粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目阳极细粉料输入料罐混合制备得到所述骨料备用；
c、按照所述C重量份数配比分别称取酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂备用；
d、将c步骤配好的酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂输入料罐混合搅拌均匀制备得到所述粘结剂备用；
e、按照所述A重量份数配比分别称取步骤b、步骤d分别制备的所述骨料和所述粘结剂备用；
B、混捏：将e步骤配好的骨料加入混捏机内干混15-20分钟得到混合均匀的干混物料；将e步骤配好的粘结剂预热至30-50℃后
加入混捏机内与混合均匀的干混物料湿混15-20分钟得到混捏均匀的糊料；
C、成型：将混捏均匀糊料加入到高压抽真空成型机中成型，高压抽真空成型机真空度为-0.02MPa至-0.05MPa、抽真空时间8-12秒；成型压力为1000-3000吨，得到树脂基预焙阳极生坯；
D、烘干固化：将树脂基预焙阳极生坯装入微波烘干炉，微波烘干炉温度100-150℃、烘干固化1-3h得到树脂基预焙阳极干块；
E、焙烧：将烘干固化后的树脂基预焙阳极生坯使用滚动输送小车装入焙烧炉焙烧室中进行焙烧，焙烧炉焙烧室温度加热至800-1000℃，树脂基预焙阳极生坯焙烧过程中焙烧炉焙烧室内通入氮气使焙烧炉焙烧室内部保持20-50Pa微正压对树脂基预焙阳极进行保护，焙烧时间17-21h，其中升温段11-13h，保温段6-8h；焙烧结束后的树脂基预焙阳极在滚动输送小车上输送至焙烧炉降温室内通过氮气降温至200℃以下出炉，即得树脂基预焙阳极成品。
2.根据权利要求1所述一种树脂基预焙阳极的制备工艺，其特征是：所述粒径为6-3mm、粒径为3-1mm、粒径为1-0.075mm煅后石油焦粒子料及粒径小于0.075mm煅后石油焦细粉料的制备步骤是：
A、石油焦煅烧：石油焦在1250-1350℃高温下通过顺流式罐式煅烧炉进行煅烧，得到煅后石油焦；
B、破碎、筛分、磨粉：将煅后石油焦进行破碎，使用振动筛筛分，得到粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后焦粒子料；
C、将部分粒径为6-3mm、3-1mm和1-0.075mm煅后石油焦粒子料混合得到煅后石油焦混合料，将煅后石油焦混合料使用磨粉机磨成粒径小于0.075mm的煅后石油焦细粉料。
3.根据权利要求1所述一种树脂基预焙阳极的制备工艺，其特征是：所述粒径为7-9mm阳极颗粒料、粒径小于200目阳极细粉的制备步骤是：
A、将现有传统工艺预焙阳极废品用高压破碎机破碎至6-8CM，再使用对辊破碎，使用振动筛筛分出粒径7-9mm阳极颗粒料送入阳极颗粒料仓单独存放；筛分后小于7mm阳极颗粒料进入雷蒙磨，制成粒径小于200目的阳极细粉送入阳极细粉仓单独存放。
4.一种树脂基预焙阳极，其特征是：所述树脂基预焙阳极为权利要求1-3任一项树脂基预焙阳极的制备工艺制备的树脂基预焙阳极。
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