CN116253309A - 一种炭素尾料综合利用的处理方法 - Google Patents

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姜广宏
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Abstract

本发明公开了一种炭素尾料综合利用的处理方法。通过炭素尾料综合再利用，消耗了大量返回料高灰份收尘粉、天车收尘粉、熔化沥青等炭素尾料，节省了环保费用投入，有效缓解了环保压力，降低了环保风险；同时也节省了原材料采购费用。对阳极焙烧工艺进行了优化，降低粘结剂偏析质量风险，确保升温曲线更能适应尾料再利用阳极焙烧工艺，解决了长期困扰预焙阳极生产企业炭素尾料再利用的技术难题；生产的预焙阳极块理化指标保持平稳，合格率最高达到98.86％。同时，利用熔化沥青和返回料收尘粉用于生产炭碗填充料，用于冬季防冻保温燃料，节省了燃料采购费用。本方法安全可靠、技术成熟，可在炭素行业推广应用。

Description

一种炭素尾料综合利用的处理方法
技术领域
本发明涉及炭素尾料综合利用技术领域，具体涉及一种炭素尾料综合利用的处理方法。
背景技术
作为阳极生产的主要原料——炭素材料，在铝电解生产过程中，伴随着金属铝的生成而不断消耗。因此炭素材料的需求量很大。
炭素厂成型车间生阳极生产系统的主要任务是负责向焙烧提供生产所需的合格生阳极，并做好设备的运行维护工作。成型车间由高楼部工段、振动成型工段、沥青熔化工段和返回料处理工段组成。其中，高楼部工段将来自100系、200系、300系的物料经破碎、筛分、配料后与熔化合格的沥青经预热、混捏、冷却后得到合格糊料，输送至振动成型工段生产出合格生块。沥青熔化工段是为高楼部提供热源(加热介质是导热油)和合格的液体沥青供制备阳极糊料。返回料处理工段是将电解返回的残极和焙烧、成型工序产生的废糊、废生块进行破碎后重新投入生产工序使用。该部分收尘粉灰份含量偏高(10～14％)，不符合生产线再利用要求。平均每月产生返回料收尘粉35～40吨，全年产生约465吨，通过除尘系统收集后合规存放。处置方式统一外委拉运处理，这就无形中增加了成本。
在焙烧工序中，焙烧多功能天车除尘系统及炭块解组过程中会产生天车收尘粉，该天车收尘粉由于粒度较小，直接回用难度较大，通过除尘系统收集存放，全年产生约710吨，通过除尘系统收集后合规存放。经取样检测分析，天车收尘粉灰份含量在3～7％，灰份含量较返回料收尘粉灰份低，可以生产线再利用。在焙烧工序中，烟气净化系统产生的大量熔化沥青通过净化电捕除尘器收集，排放到油桶中合规存放，全年产生熔化沥青约536吨。还有填充料长期使用后由于机械磨损等因素填充料粒度变小的填充料细粉，经筛网过滤后进行收集。
综上所述，返回料收尘粉、天车收尘粉、熔化沥青及填充料细粉这四种炭素尾料，存在占用场地，影响现场规范管理；存放场地受限，存在较大环保风险；外委处置，投入大量环保费用；再利用率低，造成资源浪费等的问题。因此，急需要设计一种炭素尾料综合利用的处理方案。
发明内容
基于上述技术问题，本发明的目的是提供一种炭素尾料综合利用的处理方法。
本发明保护一种炭素尾料综合利用的处理方法，所述方法处理的尾料包括返回料收尘粉、天车收尘粉、熔化沥青及填充料细粉；
所述填充料细粉、天车收尘粉及熔化沥青用于生产预焙阳极，具体步骤包括如下：
步骤1，尾料混捏：首先，通过焙烧多功能天车将质量百分比为60～80％的填充料细粉放入混捏锅中，利用输灰螺旋装置将质量百分比为10～20％的天车收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为10～20％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在80～120℃下，混捏15～25min后将混捏尾料翻出锅；
步骤2，预焙阳极生产糊料搭配：将步骤1的混捏尾料输送至成型工序返回料工段后，与不合格的预焙阳极碎料按1：1的比例搭配为生碎料，然后与其他物料按一定比例在混捏机中混合成干料，再加入一定比例的熔化沥青混合成糊料后，进入预焙阳极生产系统；其中，所述预焙阳极生产糊料配比由质量百分比的如下物料组成：粗焦11.0～11.8％、中焦10.8～11.4％、粗残9.8～11.0％、生碎料3.5～10.0％、细焦17.6～22.6％、粉焦31.7～33.3％、细残8.8～9.8％、熔化沥青3.5～4.2t/h；
步骤3，预焙阳极生产：将上述混捏机中转速控制在48～54转/分钟，干料温度控制在158～163℃，糊料温度控制在180～182℃，积分功率控制在220～240kW，积分扭矩控制在72～74％，最大扭矩65～74％，然后进行混捏，混捏好的糊料倒入预焙阳极模具待焙烧；
步骤4，预焙阳极焙烧：将步骤3的预焙阳极模具装入焙烧炉进行焙烧，对焙烧炉进行192h升温曲线，即，升温区间为五段：第一段290～580℃，平均升温速率每小时9.1，所述需要时间32h，累计时间32h；第二段580～890℃，平均升温速率每小时4.8，所述需要时间64h，累计时间96h；第三段890～1080℃，平均升温速率每小时5.9，所述需要时间32h，累计时间128h；第四段1080～1140℃，平均升温速率每小时5，所述需要时间12h，累计时间140h；第五段1140℃，保温，所述需要时间52h，累计时间192h；待冷却后取出即可得到预焙阳极；
步骤5，预焙阳极块指标检测：对生产的预焙阳极的表观密度、真密度、耐压强度、CO2反应性(残极率)、电阻率、热膨胀系数及灰分进行检测。
进一步的，所述步骤1中，熔化沥青的注入量由时间控制，单位混捏锅中注入熔化沥青时间为10～15秒。
进一步的，所述步骤1中，尾料混捏：首先，通过焙烧多功能天车将质量百分比为70％的填充料细粉放入混捏锅中，利用输灰螺旋装置将质量百分比为18％的天车收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为12％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在100℃下，混捏20min后将混捏尾料翻出锅。
进一步的，所述步骤2中，其他物料包括粒径6～12mm的粗焦、粒径3～6mm的中焦、粒径3～12mm的粗残、粒径0～3mm的细焦、粒径≦0.075mm的粉焦及粒径0～3mm的细残。
进一步的，所述步骤2中，所述预焙阳极生产糊料配比由质量百分比的如下物料组成：粗焦11.0％、中焦10.9％、粗残11.0％、生碎料6.0％、细焦18.6％、粉焦32.7％、细残9.8％、熔化沥青3.7～4.0t/h。
进一步的，所述熔化沥青和返回料收尘粉用于生产炭碗填充料，具体步骤包括如下：
步骤S1，尾料混捏：首先，利用输灰螺旋装置将质量百分比为70～90％的返回料收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为10～30％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在80～120℃下，混捏15～25min后将混捏尾料翻出锅；
步骤S2，尾料填充：将步骤S1混捏好的尾料装入阳极炭碗中，备用；
步骤S3，阳极炭碗焙烧：将步骤S2的阳极炭碗装入焙烧炉进行焙烧，对焙烧炉进行192h升温曲线，即，升温区间为五段：第一段290～580℃，平均升温速率每小时9.1，所述需要时间32h，累计时间32h；第二段580～890℃，平均升温速率每小时4.8，所述需要时间64h，累计时间96h；第三段890～1080℃，平均升温速率每小时5.9，所述需要时间32h，累计时间128h；第四段1080～1140℃，平均升温速率每小时5，所述需要时间12h，累计时间140h；第五段1140℃，保温，所述需要时间52h，累计时间192h；
步骤S4，阳极炭碗焙烧：焙烧后的炭碗取出，冷却后用于冬季防冻保温燃料使用。
进一步的，所述步骤S1中，首先，利用输灰螺旋装置将质量百分比为82％的返回料收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为18％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在100℃下，混捏20min后将混捏尾料翻出锅。
相比于现有的技术，本发明具有如下有益效果：
本发明方法通过炭素尾料综合再利用研究，消耗了大量返回料高灰份收尘粉、天车收尘粉、熔化沥青等炭素尾料，节省了大量环保费用投入，有效缓解了环保压力，降低了环保风险；同时也节省了原材料采购费用。对阳极焙烧工艺进行了优化，降低粘结剂偏析质量风险，确保升温曲线更能适应尾料再利用阳极焙烧工艺，解决了长期困扰预焙阳极生产企业炭素尾料再利用的技术难题；生产的预焙阳极块灰份≤0.8％、电阻率≤62μΩ·m、耐压强度≥32MPa、二氧化碳反应性≥73.0％，理化指标保持平稳，合格率最高达到98.86％；生产的生阳极灰份≤0.8％、挥发份6.5～9.0％、耐压强度≥32Mpa、真密度≥1.60g/cm3，理化指标保持平稳，合格率达到98％以上。同时，利用熔化沥青和返回料收尘粉用于生产炭碗填充料，用于充当冬季防冻保温燃料，节省了燃料采购费用。生产实践证明，本申请方法安全可靠、技术成熟，可在炭素行业推广应用。
附图说明
图1为本发明方法工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1、填充料细粉、天车收尘粉及熔化沥青用于生产预焙阳极
(1)尾料混捏
首先，通过焙烧多功能天车将质量百分比为60～80％的填充料细粉放入混捏锅中，利用输灰螺旋装置将质量百分比为10～20％的天车收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为10～20％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中，其中，熔化沥青的注入量由时间控制，单位混捏锅中注入熔化沥青时间为10～15秒；最后，在80～120℃下，混捏15～25min后将混捏尾料翻出锅。
(2)预焙阳极生产糊料搭配
将混捏尾料输送至成型工序返回料工段后，与不合格的预焙阳极碎料按1：1的比例搭配为生碎料，然后与其他物料按一定比例在混捏机中混合成干料，再加入一定比例的熔化沥青混合成糊料后，进入预焙阳极生产系统；其中，其他物料包括粒径6～12mm的粗焦、粒径3～6mm的中焦、粒径3～12mm的粗残、粒径0～3mm的细焦、粒径≦0.075mm的粉焦及粒径0～3mm的细残。
1)预焙阳极生产糊料配比优化过程
表1预焙阳极生产糊料配比优化
原料名称 方案1 方案2 方案3 方案4 方案5
粗焦(6～12mm) 11.0 11.8 11.0 11.0 11.0
中焦(3～6mm) 11.4 10.8 10.9 10.9 10.9
粗残(3～12mm) 11.0 9.8 11.0 11.0 11.0
生碎料(0～3mm) 3.5 3.5 6.0 8.0 10
细焦(0～3mm) 20.0 22.6 18.6 17.6 17.6
粉焦(≦0.075mm) 33.3 32.7 32.7 32.7 31.7
细残(0～3mm) 9.8 8.8 9.8 8.8 8.8
熔化沥青 3.5-4.2t/h 3.7-4.0t/h 3.7-4.0t/h 3.7-4.0t/h 3.7-4.0t/h
2)预焙阳极焙烧前阳极试验块分析
利用上述原料生产预焙阳极焙烧前阳极试验块(生阳极试验块)分析后发现，混捏尾料中熔化沥青混合填充料细粉，能有效的浸润、渗透至煅后焦蜂窝状的空隙中，并有效的咬合、填充各颗粒的间隙，可提升阳极质量。通过配方优化后，生阳极试验块出块后组织技术人员，对生碎料不同配比下的生阳极试验块进行分析、研判。
3)确定生碎料的配比
根据四种生碎料搭配上线比例，依据不同比例生产试验块，跟踪、对比理化指标，并根据理化指标确定尾料合理添加比例(详见表2)。
表2不同生碎料占比下生阳极试验块指标
Figure BDA0004080463520000081
添加的生碎料占比超过6％后，生阳极试验块灰份指标超出标准要求范围。生碎料占比6％以内，生阳极试验块各项指标均符合技术标准要求。故依据试验结果，最终确定混捏尾料占比6％及以下可进行批量试生产。
4)生阳极试验块中试阶段试验块指标分析
确定生阳极试验块物料配方后进行了中期试验，生产了144块加入生碎料的试验块，并与未加生碎料的对照焙烧前阳极试验块理化指标统计分析，详见表3和4。
表3加入生碎料中试生产生阳极试验块指标
Figure BDA0004080463520000091
表4未加入生碎料中试生产生阳极试验块指标
Figure BDA0004080463520000092
从表3和4可见，加入生碎料后生产的生阳极试验块外观质量和理化指标较稳定，合格率达到了98％以上，理化指标和外观质量得到明显提升。
综上所述，最终确定预焙阳极生产糊料配比由质量百分比的如下物料组成：粗焦11.0％、中焦10.9％、粗残11.0％、生碎料6.0％、细焦18.6％、粉焦32.7％、细残9.8％、熔化沥青3.7～4.0t/h。
(3)预焙阳极生产
1)预焙阳极生产工艺参数优化
为确保预焙阳极质量，利用尾料生产预焙阳极，优化混捏机及生产工艺参数(详见表5)。
表5预焙阳极生产工艺参数优化
Figure BDA0004080463520000093
Figure BDA0004080463520000101
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对连续混捏来说，通过降低转速可以提高混捏功率及扭矩，当降低到一定范围时，糊料在腔体内堆积有利于翻转和混捏，但延续时间过长易造成堵料，均匀混捏效果不好。过短则混捏效果不佳，会对生块质量造成影响。混捏功率高低直接影响到糊料质量的好坏，混捏功率过高、易造成配方中的大颗粒被挤碎，使粒度平衡遭到破坏，同时使糊料在混捏机内堆积过多、造成堵料。过低，则混捏效果不佳，沥青未能很好浸润到孔隙中去，造成产品质量明显下降。通过试验结果，在干料温度和熔化沥青温度发生波动时，将糊料温度控制在180～182℃之间，干料温度控制在158～163℃之间时，最佳的积分功率为220～240kW，积分扭矩为72～74％，混捏机运转平稳，各项参数可精准控制。
综上所述，将上述混捏机中转速控制在48～54转/分钟，干料温度控制在158～163℃，糊料温度控制在180～182℃，积分功率控制在220～240kW，积分扭矩控制在72～74％，最大扭矩65～74％，然后进行混捏，混捏好的糊料倒入预焙阳极模具待焙烧；
(4)预焙阳极焙烧
阳极在焙烧过程中，随着焙烧炉内升温曲线的变化，阳极制品内部发生着一系列的物理化学变化，而正是这些变化影响着阳极制品最终气孔率、比电阻、机械强度及电解中的氧化特性等指标，决定着阳极制品的最终质量。为确保尾料综合利用后阳极焙烧质量，对焙烧炉执行的192h升温曲线进行优化研究，确保升温曲线更能适应尾料再利用阳极焙烧工艺。为了提高此阶段加热速度，将2P、3P的升温速度适当进行了提升，以降低粘结剂偏析质量风险，优化后的阳极焙烧工艺见表6。
表6焙烧炉192h升温曲线
Figure BDA0004080463520000111
最后，将预焙阳极模具装入焙烧炉进行焙烧，待冷却后取出即可得到预焙阳极。
(5)预焙阳极指标检测
对添加生碎料生产的预焙阳极的表观密度、真密度、耐压强度、CO2反应性(残极率)、电阻率、热膨胀系数及灰分进行检测(详见表7)。
表7添加生碎料的预焙阳极理化指标
Figure BDA0004080463520000112
Figure BDA0004080463520000121
为了更加准备的掌握试验块的各项理化指标，与未加生碎料生产的预焙阳极理化指标进行对比。未加生碎料生产的预焙阳极理化指标统计见表8。
表8未添加生碎料的预焙阳极理化指标
Figure BDA0004080463520000122
Figure BDA0004080463520000131
从表7和8可以看出，随机抽取多批预焙阳极理化指标分析，添加了生碎料生产的预焙阳极，比未添加生碎料生产的预焙阳极的耐压强度提高了2.92MPa，电阻率降低了0.58μΩ·m，其他各项理化指标无明显变化，阳极合格率从98.25％提高到了98.865％。
从焙烧后预焙阳极分析，焙烧炉192h升温曲线优化后，电阻率检测结果相对较好，各火道温差相从102℃降低到了84℃，192h焙烧曲线设定值符合尾料利用块生产实际。
对添加了生碎料的预焙阳极在铝电解槽上的试验应用，为避免影响铝电解生产，及时跟踪分析铝电解槽的生产工艺、技术指标的变化情况，经三个月的跟踪分析发现，添加了生碎料的预焙阳极对铝电解生产工艺技术参数，阳极使用周期、技术经济指标未任何负面影响，使用正常。
2、熔化沥青和返回料收尘粉用于生产炭碗填充料
(1)尾料混捏
首先，利用输灰螺旋装置将质量百分比为70～90％的返回料收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为10～30％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在80～120℃下，混捏15～25min后将混捏尾料翻出锅；
(2)尾料填充
将混捏好的尾料装入阳极炭碗中，备用；
(3)阳极炭碗焙烧
将阳极炭碗装入焙烧炉进行焙烧，对焙烧炉进行192h升温曲线，即，升温区间为五段：第一段290～580℃，平均升温速率每小时9.1，所述需要时间32h，累计时间32h；第二段580～890℃，平均升温速率每小时4.8，所述需要时间64h，累计时间96h；第三段890～1080℃，平均升温速率每小时5.9，所述需要时间32h，累计时间128h；第四段1080～1140℃，平均升温速率每小时5，所述需要时间12h，累计时间140h；第五段1140℃，保温，所述需要时间52h，累计时间192h；
(4)阳极炭碗焙烧
焙烧后的炭碗取出，冷却后用于冬季防冻保温燃料使用。经生产岗位使用，效果良好，节省了燃料采购费用。
实施例2
填充料细粉、天车收尘粉及熔化沥青用于生产预焙阳极，具体步骤包括如下：
步骤1，尾料混捏：首先，通过焙烧多功能天车将质量百分比为70％的填充料细粉放入混捏锅中，利用输灰螺旋装置将质量百分比为18％的天车收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为12％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；其中，熔化沥青的注入量由时间控制，单位混捏锅中注入熔化沥青时间为10～15秒；最后，在100℃下，混捏20min后将混捏尾料翻出锅；
步骤2，预焙阳极生产糊料搭配：将步骤1的混捏尾料输送至成型工序返回料工段后，与不合格的预焙阳极碎料按1：1的比例搭配为生碎料，然后与其他物料按一定比例在混捏机中混合成干料，再加入一定比例的熔化沥青混合成糊料后，进入预焙阳极生产系统；其中，所述的其他物料包括粒径6～12mm的粗焦、粒径3～6mm的中焦、粒径3～12mm的粗残、粒径0～3mm的细焦、粒径≦0.075mm的粉焦及粒径0～3mm的细残；最终，所述预焙阳极生产糊料配比由质量百分比的如下原料组成：粗焦11.0％、中焦10.9％、粗残11.0％、生碎料6.0％、细焦18.6％、粉焦32.7％、细残9.8％、熔化沥青3.7～4.0t/h；
步骤3，预焙阳极生产：将上述混捏机中转速控制在48～54转/分钟，干料温度控制在158～163℃，糊料温度控制在180～182℃，积分功率控制在220～240kW，积分扭矩控制在72～74％，最大扭矩65～74％，然后进行混捏，混捏好的糊料倒入预焙阳极模具待焙烧；
步骤4，预焙阳极焙烧：将步骤3的预焙阳极模具装入焙烧炉进行焙烧，对焙烧炉进行192h升温曲线，即，升温区间为五段：第一段290～580℃，平均升温速率每小时9.1，所述需要时间32h，累计时间32h；第二段580～890℃，平均升温速率每小时4.8，所述需要时间64h，累计时间96h；第三段890～1080℃，平均升温速率每小时5.9，所述需要时间32h，累计时间128h；第四段1080～1140℃，平均升温速率每小时5，所述需要时间12h，累计时间140h；第五段1140℃，保温，所述需要时间52h，累计时间192h；待冷却后取出即可得到预焙阳极；
步骤5，预焙阳极块指标检测：对生产的预焙阳极的表观密度、真密度、耐压强度、CO2反应性(残极率)、电阻率、热膨胀系数及灰分进行检测。
实施例3
熔化沥青和返回料收尘粉用于生产炭碗填充料，具体步骤包括如下：
步骤S1，尾料混捏：首先，利用输灰螺旋装置将质量百分比为82％的返回料收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为18％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在100℃下，混捏20min后将混捏尾料翻出锅；
步骤S2，尾料填充：将步骤S1混捏好的尾料装入阳极炭碗中，备用；
步骤S3，阳极炭碗焙烧：将步骤S2的阳极炭碗装入焙烧炉进行焙烧，对焙烧炉进行192h升温曲线，即，升温区间为五段：第一段290～580℃，平均升温速率每小时9.1，所述需要时间32h，累计时间32h；第二段580～890℃，平均升温速率每小时4.8，所述需要时间64h，累计时间96h；第三段890～1080℃，平均升温速率每小时5.9，所述需要时间32h，累计时间128h；第四段1080～1140℃，平均升温速率每小时5，所述需要时间12h，累计时间140h；第五段1140℃，保温，所述需要时间52h，累计时间192h；
步骤S4，阳极炭碗焙烧：焙烧后的炭碗取出，冷却后用于冬季防冻保温燃料使用。
实施例4
尾料的综合利用后，经济效益的估算
1、通过开展炭素尾料综合利用后，截止年底，熔化沥青累计再利用533.78吨：
(1)年累计节省熔化沥青处置费用：533.78吨×2400元/吨(熔化沥青处置费用)＝1281072元≈128万元。
(2)节省液体沥青采购费用：截止年底，熔化沥青累计再利用533.78吨，其中485吨进入生阳极生产系统替代液体沥青。则累计节省液体沥青采购费用：485吨×4600元/吨(1～12月份液体沥青平均采购均价，不含税)＝2231000元≈223万元。
2、通过开展炭素尾料综合利用后，截止年底，累计回用返回料收尘粉、天车收尘粉合计779.5吨，年累计收尘粉再利用节省费用：779.5吨×3480元/吨(1～12月份煅后焦采购均价，不含税)-779.5吨×190元/吨(收尘粉外销价)＝2564555元≈256万元。
3、通过开展炭素尾料综合利用后，截止年底，生产炭碗料共计约101吨，年累计节省燃料采购费用：101吨×1000元/吨(燃煤均价)＝101000元≈10万元。
4、产生成本
(1)截止年底，尾料转运车共耗柴油351kg，年累计消耗燃料费用：0.351吨×7182元/吨(目前柴油价格)＝2520元≈0.25万元。
(2)因炉室运转无法利用余热时，采用电加热方式进行熔化沥青脱桶，截止年底，尾料混捏过程共消耗动力电22.4万千瓦时，年累计消耗动力电费用：22.4万千瓦时×0.3080元/千瓦时(1～12月份动力电平均单价)＝6.899万元≈6.9万元。
(3)维护费用：尾料混捏装置每月定期维护发生维护费用约0.1万元，年度发生费用约1.2万元。
截止年底，通过开展炭素尾料综合利用后，产生直接经济效益：128万元(熔化沥青处置费用)+223万元(节省液体沥青采购费用)+256万元(收尘粉再利用节省费用)+10万元(节省燃料采购费用)-0.25万元(转运车辆耗燃料费用)-6.9万元(消耗动力电费用)-1.2万元(设备维护费用)＝608.65万元。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种炭素尾料综合利用的处理方法，所述方法处理的尾料包括返回料收尘粉、天车收尘粉、熔化沥青及填充料细粉；其特征在于：
所述填充料细粉、天车收尘粉及熔化沥青用于生产预焙阳极，具体步骤包括如下：
步骤1，尾料混捏：首先，通过焙烧多功能天车将质量百分比为60～80％的填充料细粉放入混捏锅中，利用输灰螺旋装置将质量百分比为10～20％的天车收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为10～20％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在80～120℃下，混捏15～25min后将混捏尾料翻出锅；
步骤2，预焙阳极生产糊料搭配：将步骤1的混捏尾料输送至成型工序返回料工段后，与不合格的预焙阳极碎料按1：1的比例搭配为生碎料，然后与其他物料按一定比例在混捏机中混合成干料，再加入一定比例的熔化沥青混合成糊料后，进入预焙阳极生产系统；其中，所述预焙阳极生产糊料配比由质量百分比的如下物料组成：粗焦11.0～11.8％、中焦10.8～11.4％、粗残9.8～11.0％、生碎料3.5～10.0％、细焦17.6～22.6％、粉焦31.7～33.3％、细残8.8～9.8％、熔化沥青3.5～4.2t/h；
步骤3，预焙阳极生产：将上述混捏机中转速控制在48～54转/分钟，干料温度控制在158～163℃，糊料温度控制在180～182℃，积分功率控制在220～240kW，积分扭矩控制在72～74％，最大扭矩65～74％，然后进行混捏，混捏好的糊料倒入预焙阳极模具待焙烧；
步骤4，预焙阳极焙烧：将步骤3的预焙阳极模具装入焙烧炉进行焙烧，对焙烧炉进行192h升温曲线，即，升温区间为五段：第一段290～580℃，平均升温速率每小时9.1，所述需要时间32h，累计时间32h；第二段580～890℃，平均升温速率每小时4.8，所述需要时间64h，累计时间96h；第三段890～1080℃，平均升温速率每小时5.9，所述需要时间32h，累计时间128h；第四段1080～1140℃，平均升温速率每小时5，所述需要时间12h，累计时间140h；第五段1140℃，保温，所述需要时间52h，累计时间192h；待冷却后取出即可得到预焙阳极；
步骤5，预焙阳极块指标检测：对生产的预焙阳极的表观密度、真密度、耐压强度、CO2反应性、电阻率、热膨胀系数及灰分进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种炭素尾料综合利用的处理方法，其特征在于：所述步骤1中，熔化沥青的注入量由时间控制，单位混捏锅中注入熔化沥青时间为10～15秒。
3.根据权利要求1所述的一种炭素尾料综合利用的处理方法，其特征在于：所述步骤1中，尾料混捏：首先，通过焙烧多功能天车将质量百分比为70％的填充料细粉放入混捏锅中，利用输灰螺旋装置将质量百分比为18％的天车收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为12％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在100℃下，混捏20min后将混捏尾料翻出锅。
4.根据权利要求1所述的一种炭素尾料综合利用的处理方法，其特征在于：所述步骤2中，其他物料包括粒径6～12mm的粗焦、粒径3～6mm的中焦、粒径3～12mm的粗残、粒径0～3mm的细焦、粒径≦0.075mm的粉焦及粒径0～3mm的细残。
5.根据权利要求1所述的一种炭素尾料综合利用的处理方法，其特征在于：所述步骤2中，所述预焙阳极生产糊料配比由质量百分比的如下物料组成：粗焦11.0％、中焦10.9％、粗残11.0％、生碎料6.0％、细焦18.6％、粉焦32.7％、细残9.8％、熔化沥青3.7～4.0t/h。
6.根据权利要求1所述的一种炭素尾料综合利用的处理方法，其特征在于：所述熔化沥青和返回料收尘粉用于生产炭碗填充料，具体步骤包括如下：
步骤S1，尾料混捏：首先，利用输灰螺旋装置将质量百分比为70～90％的返回料收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为10～30％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在80～120℃下，混捏15～25min后将混捏尾料翻出锅；
步骤S2，尾料填充：将步骤S1混捏好的尾料装入阳极炭碗中，备用；
步骤S3，阳极炭碗焙烧：将步骤S2的阳极炭碗装入焙烧炉进行焙烧，对焙烧炉进行192h升温曲线，即，升温区间为五段：第一段290～580℃，平均升温速率每小时9.1，所述需要时间32h，累计时间32h；第二段580～890℃，平均升温速率每小时4.8，所述需要时间64h，累计时间96h；第三段890～1080℃，平均升温速率每小时5.9，所述需要时间32h，累计时间128h；第四段1080～1140℃，平均升温速率每小时5，所述需要时间12h，累计时间140h；第五段1140℃，保温，所述需要时间52h，累计时间192h；
步骤S4，阳极炭碗焙烧：焙烧后的炭碗取出，冷却后用于冬季防冻保温燃料使用。
7.根据权利要求6所述的一种炭素尾料综合利用的处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，首先，利用输灰螺旋装置将质量百分比为82％的返回料收尘粉输送至混捏锅；然后，启动混捏装置干混10min后，将利用焙烧工序烟气加热脱桶装置加热质量百分比为18％的熔化沥青，通过沥青泵将熔化沥青输送至混捏锅中；最后，在100℃下，混捏20min后将混捏尾料翻出锅。
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