CN1804134A - 一种利用石油焦生产炼铝用预焙炭阳极的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用石油焦生产炼铝用预焙炭阳极的方法。包括常规预焙炭阳极的生产过程，其特征在于是将生产所用的不同来源的生石油焦的硫、钙、钠、钒的含量进行全面分析后，按混合干料中硫重量含量为0.5％～3.0％、硫/钙重量比率为150～200、硫/钠的重量比率为150～200、硫/钒的重量比率为75～100进行综合配料的。本发明的方法有效保证炭阳极的质量，提高了预焙炭阳极的质量均匀性；同时，也使原来不能用来生产预焙炭阳极的高硫石油焦得到有效的应用，拓宽生产铝用炭阳极的原料来源，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用石油焦生产炼铝用预焙炭阳极的方法。
背景技术
炼铝用的预焙炭阳极是用83％～85％的煅后石油焦，再加入15％～17％的煤沥青经过加热混捏、加压成型和高温焙烧而成。在现有的实际生产过程中，每个炭素厂都会使用3～8个炼油厂生产的生石油焦，这些不同来源的生石油焦质量有很大的差异，特别是生石油焦中硫和各种金属的含量有很大差别，而这些指标对炭阳极的质量有很大的影响。目前，炭阳极的生产过程中，由于不掌握石油焦中硫含量、金属含量对炭阳极质量的影响规律，因而在生产工艺过程中没考虑该因素对炭阳极质量的影响。不同来源的石油焦没有得到科学、合理的应用，致使预焙炭阳极的质量较差且不稳定，这些炭阳极使用在电解槽上，往往造成电解槽内炭渣多、吨铝炭耗高。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效利用不同来源、不同杂质含量的石油焦，稳定预焙炭阳极质量的利用石油焦生产炼铝用预焙炭阳极的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种利用石油焦生产炼铝用预焙炭阳极的方法，包括常规预焙炭阳极的生产过程，其特征在于是将生产所用的不同来源的生石油焦的硫、钙、钠、钒的含量进行全面分析后，按混合干料中硫重量含量为0.5％～3.0％、硫/钙重量比率为150～200、硫/钠的重量比率为150～200、硫/钒的重量比率为75～100进行综合配料的。
对不同地域生石油焦质量的分析研究，不同地区和不同来源的石油焦对炭阳极的产品质量有不同的影响。研究发现石油焦中的硫、钙、钠、钒对炭阳极的质量的影响最为明显，且与其相互间的比率有着密切的关系。
本发明的方法，通过控制对不同的石油焦进行成分分析，根据钙/硫、钠/硫的比率和钒的含量，计算出综合配料中各种不同石油焦的用量。本发明的方法在有效保证炭阳极的质量，提高了预焙炭阳极的质量均匀性；同时，也使原来不能用来生产预焙炭阳极的高硫石油焦得到有效的应用，拓宽生产铝用炭阳极的原料来源，降低了生产成本。
具体实施方式
一种利用石油焦生产炼铝用预焙炭阳极的方法，包括常规预焙炭阳极的生产过程，是将生产所用的不同来源的生石油焦的硫、钙、钠、钒的含量进行全面分析后，按混合干料中硫重量含量为0.5％～3.0％、硫/钙重量比率为150～200、硫/钠的重量比率为150～200、硫/钒的重量比率为75～100进行综合配料的。
实施例1
按照石油焦A为(重量百分比，下同)60％、石油焦B为20％、石油焦C为20％混配。各石油焦成份及配料后混合焦成份见表。
| 实施例1 | S | Ca | Na | V |
| ％ | ppm | |||
| A | 1.96 | 210 | 185 | 352 |
| B | 1.01 | 58 | 13 | 84 |
| C | 4.95 | 70 | 23 | 143 |
| 混合焦 | 2.368 | 151.6 | 118.2 | 256.6 |
| S/Ca＝156 | S/Na＝200 | S/V＝92 | ||
所得产品的体积密度1.621kg/dm3、真密度2.073kg/dm3、电阻率70μΩm、弹性模量2.8Gpa、抗压强度31.8Mpa、热膨胀系数4.06、热传导率2.47W/mK、空气渗透性1.82nPm、CO2反应性残留86.4％、空气反应性残留85.3％。
实施例2
在生产炭阳极时，按照石油焦A为(重量百分比，下同)40％、石油焦B为30％、石油焦C为30％混配。各石油焦成份及配料后混合焦成份见表。
| 实施例2 | S | Ca | Na | V |
| ％ | ppm | |||
| A | 0.65 | 42 | 20 | 25 |
| B | 2.12 | 89 | 57 | 214 |
| C | 1.56 | 158.1 | 185 | 359 |
| 混合焦 | 1.364 | 90.9 | 80.6 | 181.9 |
| S/Ca＝150 | S/Na＝169 | S/V＝75 | ||
所得产品的体积密度1.613kg/dm3、真密度2.072kg/dm3、电阻率72μΩm、弹性模量2.9Gpa、抗压强度32.1Mpa、热膨胀系数3.94、热传导率2.45W/mK、空气渗透性1.34nPm、CO2反应性残留85.1％、空气反应性残留91.7％。
实施例3
在生产炭阳极时，按照石油焦A为(重量百分比，下同)50％、石油焦B为25％、石油焦C为25％混配。各石油焦成份及配料后混合焦成份见表。
| 实施例3 | S | Ca | Na | V |
| ％ | ppm | |||
| A | 1.52 | 26 | 20 | 99 |
| B | 0.44 | 20 | 27 | 153 |
| C | 0.3 | 153 | 185 | 73 |
| 混合焦 | 0.945 | 56.25 | 63 | 106 |
| S/Ca＝168 | S/Na＝150 | S/V＝89 | ||
所得产品的体积密度1.620kg/dm3、真密度2.080kg/dm3、电阻率71μΩm、弹性模量2.8Gpa、抗压强度31.7Mpa、热膨胀系数4.22、热传导率2.74W/mK、空气渗透性1.85nPm、CO2反应性残留84.6％、空气反应性残留84.2％。
实施例4
在生产炭阳极时，按照石油焦A为40％、石油焦B为20％、石油焦C为40％混配。各石油焦成份及配料后混合焦成份见表。
| 实施例4 | S | Ca | Na | V |
| ％ | ppm | |||
| A | 1.56 | 234 | 178 | 467 |
| B | 1.01 | 58 | 23.5 | 117 |
| C | 4.95 | 168 | 161 | 176 |
| 混合焦 | 2.806 | 172.4 | 140.3 | 280.6 |
| S/Ca＝163 | S/Na＝200 | S/V＝100 | ||
所得产品的体积密度1.615kg/dm3、真密度2.078kg/dm3、电阻率75μΩm、弹性模量2.9Gpa、抗压强度32.2Mpa、热膨胀系数3.85、热传导率2.75W/mK、空气渗透性2.01nPm、CO2反应性残留75.6％、空气反应性残留61.6％。
实施例5
在生产炭阳极时，按照石油焦A为(重量百分比，下同)50％、石油焦B为20％、石油焦C为30％混配。各石油焦成份及配料后混合焦成份见表。
| 实施例5 | S | Ca | Na | V |
| ％ | ppm | |||
| A | 1.89 | 27.1 | 20 | 99 |
| B | 2.12 | 96 | 157 | 215 |
| C | 1.56 | 197 | 185 | 387 |
| 混合焦 | 1.837 | 91.9 | 96.9 | 208.6 |
| S/Ca＝200 | S/Na＝190 | S/V＝88 | ||
所得产品的体积密度1.615kg/dm3、真密度2.070kg/dm3、电阻率68μΩm、弹性模量3.3Gpa、抗压强度35.2 Mpa、热膨胀系数3.14、热传导率2.55 W/mK、空气渗透性1.14nPm、CO2反应性残留87.1％、空气反应性残留93.2％。
实施例6
在生产炭阳极时，按照石油焦A为(重量百分比，下同)60％、石油焦B为40％、石油焦C为0％混配。各石油焦成份及配料后混合焦成份见表。
| 实施例6 | S | Ca | Na | V |
| ％ | ppm | |||
| A | 0.65 | 40 | 20 | 25 |
| B | 0.44 | 20 | 48 | 146 |
| C | 1.57 | 44 | 20 | 462 |
| 混合焦 | 0.566 | 32 | 31.2 | 73.4 |
| S/Ca＝177 | S/Na＝181 | S/V＝77 | ||
所得产品的体积密度1.598kg/dm3、真密度2.068kg/dm3、电阻率72μΩm、弹性模量4.0Gpa、抗压强度33.5Mpa、热膨胀系数4.45、热传导率2.54W/mK、空气渗透性2.03nPm、CO2反应性残留83.6％、空气反应性残留85.2％。
实施例7
在生产炭阳极时，按照石油焦A为35％、石油焦B为35％、石油焦C为30％混配。各石油焦成份及配料后混合焦成份见表。
| 实施例7 | S | Ca | Na | V |
| ％ | ppm | |||
| A | 0.69 | 33 | 20 | 3 |
| B | 0.46 | 20 | 37 | 11 |
| C | 0.31 | 42 | 43 | 5 |
| 混合焦 | 0.50 | 31.15 | 32.85 | 6.4 |
| S/Ca＝159 | S/Na＝150 | S/V＝77 | ||
所得产品的体积密度1.622kg/dm3、真密度2.078kg/dm3、电阻率69μΩm、弹性模量3.1Gpa、抗压强度34.3Mpa、热膨胀系数3.75、热传导率3.54W/mK、空气渗透性1.58nPm、CO2反应性残留86.2％、空气反应性残留88.4％。
实施例8
在生产炭阳极时，按照石油焦A为20％、石油焦B为60％、石油焦C为20％混配。各石油焦成份及配料后混合焦成份见表。
| 实施例8 | S | Ca | Na | V |
| ％ | ppm | |||
| A | 2.88 | 230 | 20 | 25 |
| B | 3.47 | 150.4 | 225 | 33 |
| C | 1.71 | 157.3 | 185 | 47.2 |
| 混合焦 | 3.00 | 167.7 | 176 | 34.24 |
| S/Ca＝179 | S/Na＝170 | S/V＝88 | ||
所得产品的体积密度1.598kg/dm3、真密度2.063kg/dm3、电阻率71μΩm、弹性模量4.2Gpa、抗压强度31.4Mpa、热膨胀系数4.13、热传导率2.87W/mK、空气渗透性2.74nPm、CO2反应性残留83.8％、空气反应性残留79.5％。
Claims (1)
1.一种利用石油焦生产炼铝用预焙炭阳极的方法，包括常规预焙炭阳极的生产过程，其特征在于是将生产所用的不同来源的生石油焦的硫、钙、钠、钒的含量进行全面分析后，按混合干料中硫重量含量为0.5％～3.0％、硫/钙重量比率为150～200、硫/钠的重量比率为150～200、硫/钒的重量比率为75～100进行综合配料的。
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