ES2303818T3 - Procedimiento de fabricacion de bloques de carbono de alta resistencia a los choques termicos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación de bloques de carbono, y en particular de ánodos, que comprende el abastecimiento de un agregado de carbono inicial AC, una operación de ajuste de la granulometría del correspondiente agregado de carbono AC para obtener un agregado de carbono final AF de determinada granulotría Gf, un mezclado en caliente MA del agregado de carbono con una determinada cantidad de ligante a base de brea Br para formar una pasta homogénea, una etapa FB de formación de por lo menos un bloque de carbono crudo a partir de la correspondiente pasta, y una etapa CB de recocido del o de los bloques de carbono crudos, y caracterizado por lo que el correspondiente ajuste comprende: a - la separación del correspondiente agregado de carbono inicial AC en una primera fracción F1 de granuloinetría G- constituida por granos cuyo tamaño es inferior a X, y en una segunda fracción F2 de granuloinetría G+ constituida por granos cuyo tamaño es superior o igual a X, con X comprendido entre 0,2 y 2 mm; b - la trituración B1 de la primera fracción F1 y de una parte P1 de la segunda fracción F2 llamada "parte derivada P1" con el fin de obtener un polvo F que comprende una proporción PUF controlada de granos ultrafinos llamados UF, es decir de granos de tamaño inferior a los 30 mum; c - la mezcla MX de la parte restante P2 de la fracción F2 y del correspondiente polvo F en proporciones que permiten obtener bloques de carbono cuya granulometría Gf en estado crudo es tal que la relación llamada "Gr/S" entre la proporción PGr de granos de tamaño superior a 0,3 mm y la proporción PS de granos de tamaño comprendido entre 30 mum y 0,3 mm es por lo menos igual a 4, y cuya densidad después del recocido es superior a 1,55.
Description
Procedimiento de fabricación de bloques de
carbono de alta resistencia a los choques térmicos.
La invención se refiere a un procedimiento de
fabricación de bloques de carbono de alta resistencia al choque
térmico, y en particular de ánodos destinados a la producción de
aluminio por electrólisis ígnea de alúmina disuelta en un baño de
criolita fundida según el procedimiento de
Hall-Heroult.
Por lo general los productos de carbono se
obtienen con procedimientos industriales que comprenden a operación
de mezcla de un ligante (tal como brea) y de materias de carbono
(tales como coque), una operación de conformación en caliente de la
mezcla y una operación de recocido de los productos crudos. El
ligante y las materias de carbono se mezclan en forma pulverulenta,
es decir a partir de materia triturada de granulometría
determinada. En la práctica la operación de mezcla se efectúa a
partir de distintas fracciones granulométricas llamadas
"industriales" de materias de carbono, almacenadas en
distintos silos, y brea.
En numerosas aplicaciones industriales y en
particular en electrometalurgia los productos de carbono recocidos
tienen que presentar, además de sus propiedades de conducción
térmica y eléctrica, una gran resistencia a los choques
térmicos.
En particular, en el caso de la producción de
aluminio por electrólisis de alúmina en baño de criolita fundida,
los ánodos de carbono constituyen un producto consumible y se
cambian en la cuba de electrólisis conforme van consumiéndose por
combustión. Típicamente una fábrica de electrólisis moderna que
produce por ejemplo 240000 toneladas de aluminio por año consume
simultáneamente 150000 ánodos cuyo peso unitario es del orden de
una tonelada.
Ahora bien durante las operaciones de
sustitución de los ánodos gastados por ánodos nuevos precocidos,
estos últimos, que suelen estar a una temperatura semejante a la
del ambiente se introducen en el baño de electrolito fundido que se
mantiene a una temperatura de unos 950ºC. El choque térmico debido
al aumento repentino de la temperatura puede provocar una
fisuración, incluso una ruptura, de los ánodos. Por lo general la
degradación de la calidad de los ánodos debida al choque térmico se
traduce en la aparición y el desarrollo de fisuras y conduce
rápidamente a una pérdida de producción de metal o a
inestabilidades de funcionamiento de las cubas debido a la caída en
el baño de electrólisis de trozos de carbono desprendidos de los
ánodos fisurados.
Los costes de explotación adicionales
ocasionados por el defecto de resistencia al choque térmico
aumentan rápidamente con el índice de rechazo de los ánodos
fisurados como consecuencia del choque térmico. Desde entonces es
muy importante asegurarse de la correcta resistencia al choque
térmico de los ánodos antes de su utilización. Un indice de rechazo
inferior a 1% se considera como aceptable pero se hace rápidamente
intolerable al sobrepasar el 2%.
La solicitud de patente FR 2 740 771
(equivalente a las solicitudes de patente canadiense CA 2 192 707 y
australiana AU 12415/97) en nombre de la solicitante describe un
procedimiento de fabricación de bloques de carbono, y en particular
de ánodos, de alta resistencia a choque térmico. Este procedimiento
comprende sucesivamente un ajuste de la granulometría de un
agregado de carbono, por trituración y clasificación
granulométrica, un mezclado a una temperatura por lo general
comprendida entre los 130ºC y 180ºC del agregado triturado con una
cantidad predeterminada de ligante a base de brea para formar una
pasta homogénea, una densificación por compactación, una
conformación de la correspondiente pasta para constituir el bloque
de carbono en estado crudo, y por último un recocido del bloque de
carbono a una temperatura por lo general superior a los 900ºC. El
ajuste de la granulometría del agregado se efectúa según tres
fracciones: ultrafinos (UF) para los granos de diámetro inferior a
Los 30 \mum, arena (S) para los granos cuyo diámetro está
comprendido entre 30 y 300 \mum, y grano (Gr) para los granos de
diámetro superior a los 300 \mum. La relación ponderal de las
fracciones Gr y S se ajusta de modo que Gr/S sea superior a 4. Este
procedimiento permite reducir muy significativamente el índice de
rechazo de los bloques de carbono por fisuración provocada por un
choque térmico.
Tal como se describe en la solicitud FR 2 740
771 en la práctica las tres fracciones se obtienen por mezcla de
diferentes fracciones granulométricas industriales de materia seca
procedentes de distintos silos (típicamente de 3 a 5 silos). Por
ejemplo, como se ilustra en la figura 1, esta solicitud describe la
utilización de 4 fracciones industriales a saber:
- TG (muy gruesos) formada por granos de
reciclado cuyo diámetro está comprendido entre 1,5 mm y 15 mm y
obtenida por trituración de los residuos inherentes a la
fabricación como los restos de ánodo gastado;
- G (gruesos) formada por granos de coque cuyo
diámetro está comprendido entre 1,5 mm y 5 mm y constituida por la
serie granulométrica superior de granos de coque tras tamizado a
1,5 mm;
- M (medios) formada por granos de coque y
reciclados cuyo diámetro está comprendido entre 0 y 1.5 mm y
constituida por las fracciones granulométricas Inferiores a 1,5 mm
de granos de coque y reciclado;
- F (finos) formada por finos de diámetro
inferior a 0,2 mm y constituida por la fracción de medios M
afinada por trituración. Esta fracción de finos tiene que
comprender una proporción suficiente de ultrafinos UF de diámetro
inferior a 0,03 mm.
Entonces estas fracciones granulométricas
teórica e industrial se superponen según un diagrama conocido. Así
el grano Gr se obtiene con TG, G y una parte de M; la arena S y los
ultrafinos UF se obtienen con una parte de M y de F. Se tienen que
mezclar proporciones precisas de cada fracción (F1, F2, F3 y F4)
para obtener un agregado de carbono AF que tenga la granulometría
final deseada. Estas proporciones se ajustan con ayuda de
dosificadores (D1, D2, D3, D4) unidos a los silos (S1, S2, S3, S4)
que contienen las diferentes fracciones granulométricas. La mezcla
pulverulenta así obtenida (AF) después suele precalentarse (etapa
PA), mezclarse con un ligante a base de brea (Br) en un mezclador
(etapa MA), conformarse (etapa FB) y recocerse a alta temperatura
(etapa CB).
Desde entonces este procedimiento bastante
complejo necesita una gestión rigurosa de las existencias de
materia prima, de los flujos de materia seca y de las reservas de
los silos, y eventualmente la Introducción de una trituración
intermedia de materia procedente de ciertos silos.
La solicitante buscó un procedimiento de
fabricación industrial de bloques de carbono de gran amaño (es
decir cuyo volumen es típicamente superior a 0,2 m^{3}) que tengan
una gran resistencia al choque t4rmico para poder evitar los
inconvenientes del arte anterior. En particular buscó medios para
reducir la importancia y los costes de las instalaciones
requeridas para simplificar el procedimiento de fabricación y los
modos operativos, la gestión de las existencias y los flujos de
materia.
El procedimiento de fabricación de bloques de
carbono, y en particular de ánodos, según la invención comprende el
abastecimiento de un agregado de carbono inicial AC, el ajuste de la
granulometría del correspondiente agregado de carbono AC para
obtener un agregado de carbono final AF de determinada granulometría
Gf, un mezclado en caliente MA del agregado de carbono final AF con
una determinada cantidad de ligante a base de brea Br para formar
una pasta homogénea, una etapa FB de formación de por lo menos un
bloque de carbono crudo a partir de la correspondiente pasta, y una
etapa CB de recocido del o de los bloques de carbono crudos, y se
caracteriza por lo que el correspondiente ajuste comprende:
a - la separación del agregado de carbono
inicial en una primera fracción F1 de granulometría G- constituida
por granos cuyo tamaño es inferior a X, y en una segunda fracción
F2 de granulometría G+ constituida por granos cuyo tamaño es
superior o igual a X, con X comprendido entre 0,2 y 2 mm y
preferentemente comprendido entre 0,3 y 1 mm, el correspondiente
agregado de carbono AC comprende preferentemente coque de petróleo
calcinado cuyo porcentaje de partículas de tamaño inferior a 0,3 mm
es igual a 35% como máximo;
b - la trituración B1 de la primera fracción F1
y de una parte P1 de la segunda fracción F2 llamada "parte
derivada P1" con el fin de obtener un polvo F que comprende una
proporción PUF controlada de granos ultrafinos llamados UF, es
decir de granos de tamaño inferior a los 30 \mum;
c - la mezcla MX de la parte restante P2 de la
fracción F2 y del correspondiente polvo F en proporciones que
permiten obtener bloques de carbono cuya granulometría Gf en estado
crudo es tal que la relación. llamada "Gr/S" entre la
proporción PGr de granos de tamaño superior a 0,3 mm y la
proporción PS de granos de tamaño comprendido entre 30 \mum y 0,3
mm es por lo menos igual a 4, y cuya densidad después del recocido
es elevada, es decir preferentemente superior a 1,55 y más
preferentemente superior a 1,6.
La presencia de granos ultrafinos permite
aumentar la densidad de los bloques de carbono. La proporción PUF
de granos ultrafinos en el polvo F es un parámetro del
procedimiento según la invención empíricamente ajustado con el fin
de alcanzar la densidad más elevada posible. Por lo general la
proporción PUF es superior al 70% y preferentemente superior al 80%
y más preferentemente superior al 90%.
En efecto la solicitante se dio cuenta de que,
de manera asombrosa, era posible obtener una relación PGr/PS
(también llamado "Gr/S") apta para garantizar una resistencia
suficiente al choque térmico sin tener que recurrir a los
procedimientos complicados enseñados por el arte anterior. En
particular según la invención la mezcla de productos de carbono se
efectúa a partir de sólo dos fuentes de materia de carbono
pulverulenta, a saber P2 y F. El procedimiento según la invención
también permite ajustar de manera sencilla y simultánea la relación
Gr/S y la densidad de los ánodos.
Los agregados de carbono AC que sirven de
materia prima para el procedimiento según la invención y que son
preferentemente agregados no clasificados pueden tener proporciones
importantes de granos de tamaño inferior a 0,3 mm. En efecto las
operaciones de separación del agregado de carbono inicial AC en dos
fracciones y de trituración de la primera fracción permiten
aumentar la relación Gr/S de manera significativa incluso a partir
de un coque cuyo porcentaje de granos de tamaño inferior a 0,3 mm
es tan alto como un 35%. Sin embargo para obtener una relación Gr/S
superior a 4 es preferible utilizar agregados de carbono cuya
proporción de granos de tamaño inferior a 0,3 mm es inferior al
15%, incluso inferior al 10%.
El agregado de carbono inicial AC puede estar
constituido por agregados de carbono procedentes de diferentes
fuentes. En particular el agregado de carbono inicial AC puede
contener una determinada proporción de productos de carbono
reciclados R. Por ejemplo, en la industria de la producción de
aluminio, es ventajoso por razones económicas y técnicas añadir
una proporción de hasta 40% de productos de carbono reciclados en
particular procedentes de los ánodos gastados o rechazados antes o
después del recocido. Estos productos también presentan la ventaja
de contener generalmente una importante proporción de granos muy
gruesos o gruesos con respecto a los granos arena o finos. Así el
agregado de carbono inicial AC puede estar constituido típicamente
por una mezcla de coque de petróleo calcinado no clasificado C y
una parte minoritaria de productos de carbono reciclados R.
Podrá entenderse mejor la invención a partir de
las figuras y la descripción detallada realizada a continuación.
La figura 1 ilustra una parte de un
procedimiento de fabricación de bloques de carbono según el arte
anterior en el que la materia seca inicial se ensila en diferentes
silos según su granulometría y composición.
La figura 2 ilustra el procedimiento según la
invención. Las figuras 3 a 6 ilustran modos de realización
preferentes del procedimiento según la invención.
En el procedimiento según la invención, como se
ilustra en la figura 2, el agregado de carbono inicial AC se parte,
con ayuda de por lo menos un medio de separación T1, en una primera
fracción F1 de granulometría G- y una segunda fracción F2 de
granulometría G+.
El medio de separación es típicamente un tamiz o
un separador dinámico ventilado.
La correspondiente parte derivada P1 se ajusta
de acuerdo con la granulometría del agregado de carbono inicial
AC. Preferentemente es tal que sólo se tritura una pequeña parte de
F2, es decir que se deriva una pequeña parte P1 de F2 para
triturarla con F1. Preferentemente P1 es inferior al 20% y
típicamente está comprendido entre 1% y 10%.
Después se trituran la fracción F1 y la parte
derivada P1 de la fracción F2 en por lo menos un medio de
trituración B1 con el fin de obtener un polvo F que comprende una
proporción PUF controlada de granos ultrafinos, es decir de granos
de tamaño inferior a los 30 \mum. Para obtener un determinado
caudal DF de polvo F, cualquiera que sea la granulometría del
agregado inicial AC, es posible regular la parte derivada P1 de
modo que el caudal DF de polvo F saliendo del triturador B1 sea
sensiblemente constante. El caudal DF es igual a DF2 x P1 + DF1
donde DF2 y DF1 son los caudales respectivos de las fracciones F1 y
F2. En la práctica se pueden regular las partes P1 y P2 con el fin
de mantener sensiblemente constante el caudal DF. Esta regulación
se puede efectuar a partir de los niveles de llenado de silos
reguladores ST1 y ST2.
Típicamente B1 es un molino de bolas
eventualmente provisto de un circuito de recirculación que
comprende un selector dinámico ventilado que permite ajustar la
granulometría y la fracción PUF.
La parte restante P2 de la fracción F2 (también
llamada "agregado grueso" AG) y el polvo F se dosifican y se
combinan después para reconstituir un agregado de carbono AF (etapa
MX). La correspondiente parte restante y el correspondiente polvo F
se mezclan en proporciones respectivas PG+ y PF que permiten
obtener bloques de carbono crudos, cuya granulometría Gf es tal
que la relación entre la proporción PGr de granos de tamaño
superior a 0,3 mm y la proporción PS de granos de tamaño
comprendido entre 30 \mum y 0,3 mm es por lo menos igual a 4, y
bloques de carbono recocidos de alta densidad, es decir de densidad
preferentemente superior a 1,55 y más preferentemente superior a
1,60. La relación Gr/S es por lo menos igual a 4 y preferentemente
superior a 10 y más preferentemente superior a 15.
Por lo general se precalienta el agregado final
(etapa PA) para facilitar la mezcla del agregado final con el
ligante. En la práctica es ventajoso efectuar la mezcla MX y el
precalentamiento PA en un mismo dispositivo, que puede ser
típicamente un tornillo de precalentamiento por fluido térmico. La
dosificación de los agregados intermedios AG y F se puede efectuar
con ayuda de dosificadores D1 y D2 típicamente instalados a la
entrada del dispositivo. Estos dosificadores, típicamente
dosímetros de tornillo o banda, permiten regular el caudal de los
agregados intermedios y por lo tanto las proporciones PG+ y PF de
dichos agregados. La proporción PF determina la proporción de
granos ultrafinos PUF que en gran parte condiciona la densidad de
los bloques de carbono recocidos.
El agregado final se mezcla con un ligante a
base de brea (Br) y se mezcla en caliente para formar una pasta
homogénea (etapa MA). Típicamente esta etapa se realiza en un
mezclador tal como un mezclador de tipo Buss® o Eirich®. La
temperatura de mezclado está preferentemente comprendida entre los
130ºC y 220ºC y típicamente entre los 170ºC y 190ºC. Al mezclado
sucede una etapa FB de conformación de la correspondiente pasta
para constituir uno o varios bloques de carbono en estado crudo.
Esta conformación se puede realizar en un vibrocompactador o una
prensa. Ventajosamente esta última etapa comprende una operación
de densificación por compactación de la correspondiente pasta.
Después se recuecen los bloques de carbono crudos a una temperatura
por lo general superior a los 900ºC en un horno que suele ser un
horno de fuego rotativo (etapa CB).
Es ventajoso almacenar la parte restante P2 y el
polvo F en reservas reguladoras, tales como silos, respectivamente
con las referencias ST2 y ST1. Este almacenamiento regulador ofrece
un mayor control del flujo de materias de carbono.
En un modo de realización preferente de la
invención ilustrado en la figura 3 el agregado de carbono inicial AC
se somete a un tratamiento previo D que tiene por objeto eliminar
los granos de tamaño superior a un determinado valor (o límite de
tolerancia) Y, que es preferentemente igual a 20 mm y más
preferentemente igual a 30 mm. Esta operación permite evitar en
particular el deterioro de ciertos tipos de mezcladores previamente
al procedimiento y/o controlar mejor los flujos de materia en los
transportadores de tornillo, vibratorios o canales que sirven para
transportar materias granulosas.
Como se ilustra en las figuras 4a a 4c el
tratamiento previo D comprende preferentemente una trituración B2 y
eventualmente una operación de separación T2 del agregado de
carbono inicial en una fracción F11 que sólo comprende granos de
tamaño inferior al límite de tolerancia Y y en una fracción F12
constituida por granos de tamaño superior o igual al
correspondiente límite. La operación de separación T2, que se hace
pues con los granos de tamaño superior a Y, permite aumentar la
eficacia y productividad de la trituración B2. Ventajosamente B2 es
un triturador que funciona por aplastamiento por capa de materia,
tal como un molino vibratorio de cono Rhodax® de la Sociedad FCB o
un molino de rodillo, lo que permite evitar recurrir a la operación
de separación T2 (figura 4a).
En la variante ilustrada en la figura 4b el
agregado de carbono A procedente de la etapa D y tratado a
continuación en el procedimiento según la invención está
constituido por el agregado triturado F13 procedente de la
trituración B2 y eventualmente también por la fracción F11. La etapa
previa D sin operación de separación T2 (figura 4a) puede
realizarse por ejemplo con ayuda de un molino por compresión o
aplastamiento por capa de materia en circuito abierto apto para
triturar eficazmente los granos muy gruesos sin producir
importantes cantidades de granos arena, finos y ultrafinos, es
decir sin modificar de manera redhibitoria la relación de las
proporciones entre granos Gr y granos S.
En la variante ilustrada en la figura 4c el
agregado F13 procedente del triturador B2 se reintroduce en el
medio de separación T2.
Según el modo de realización de la invención
ilustrado en la figura 5 el procedimiento comprende además una
etapa de separación previa T2 del agregado de carbono inicial AC
que permite sacar los granos de tamaño superior a Y (flujos F3) y
la mezcla de estos granos con la fracción F1 antes o durante la
correspondiente operación de trituración B1 de la fracción F1. En
la práctica es posible asociar un medio de separación T2 al medio
de separación T1 con el fin de sacar los granos de gran tamaño del
agregado de carbono inicial e introducirlos en el triturador B1.
Esta variante presenta la ventaja de eliminar al menor coste los
granos de tamaño superior a Y puesto que se necesitan un solo medio
de separación y un solo triturador.
Según la variante de la invención ilustrada en
la figura 6 el procedimiento comprende además una etapa de
separación adicional T2 del agregado de carbono inicial AC que
permite sacar los granos de tamaño superior a Y (flujos F3), su
trituración B3 y la mezcla del producto triturado obtenido F13 con
la correspondiente segunda parte P2 para limitar la proporción de
estos granos en la parte P2 de granulometría G+. Preferentemente el
triturador B3 es un triturador por aplastamiento por capa de
materia. Esta variante presenta la ventaja de utilizar un
triturador de pequeña capacidad porque la cantidad de granos de
tamaño superior a Y sigue siendo pequeña en AC. Esta variante
también presenta la ventaja de permitir la reunión de los dos
medios de separación T1 y T2.
El procedimiento de la invención se destina en
particular a la fabricación de ánodos de carbono utilizados para la
producción de aluminio según el procedimiento
Hall-Heroult, lo que permite simplificar el
procedimiento completo y reducir los costes de fabricación.
Ventajosamente los ánodos de carbono obtenidos
con el procedimiento según la invención se pueden utilizar en un
procedimiento de producción de aluminio primario según el
procedimiento de electrólisis de Hall-Heroult,
gracias a la alta resistencia al choque térmico de éstos.
Se efectuaron ensayos con ayuda del
procedimiento de la invención según el modo de realización
ilustrado en las figuras 3 y 4a. El triturador B2 era un
triturador de la marca Rhodax®.
El agregado de carbono estaba constituido por
una mezcla no clasificada de un 70% de coque y un 30% de
reciclados. Los reciclados procedían de ánodos de cuba de
electrólisis gastados. Se indica en el cuadro 1 la granulometría
media del agregado de carbono y de sus componentes, obtenida
durante un período de una semana de producción de ánodos de
electrólisis del aluminio (que corresponde a la fabricación de unos
3000 ánodos).
También se indica en el cuadro 1 la
granulometría del agregado pretriturado A procedente de la etapa de
tratamiento previo D. Demuestra que esta etapa permitió eliminar
eficazmente los granos de tamaño superior a los 30 mm.
CUADRO
1
El agregado pretriturado A se partió después en
dos fracciones F1 y F2 con ayuda de un tamiz equipado con telas de
mallas cuadradas. El límite de selección X entre estas dos
fracciones fue de 1 mm. Por término medio el 88% del agregado
pretriturado A se pasó al lado de F2 y el 12% se pasó al lado de
F1. P1 fue igual a un 5% de modo que después la fracción F1 y el 5%
de la parte F2 se trituraron completamente en B1, que era un molino
de bolas, con el fin de obtener un polvo de finos F. Después se
reconstituyó un agregado por mezcla de la parte P2 (de
granulometría G+) con los finos F según las siguientes
proporciones: PG+ = el 84% de P2 (que corresponde a un 88% de A
menos un 5% de F2 derivados hacia el triturador B1) y PF = el 16%
de F (que corresponde a un 12% de A más un 5% de F2). Se indica en
el cuadro 2 la granulometría de las fracciones F2 y F1, de los
finos F y del agregado reconstituido en M1.
El agregado de carbono AC que entró en la torre
de pasta, es decir previamente a 1 procedimiento, tenía pues un
Gr/S claramente inferior al Gr/S del agregado reconstituido (a
saber 8,3 con respecto a 21,4). La etapa de tratamiento previo D
(trituración previa) permitió suprimir los granos gruesos mientras
se disminuyó muy poco el Gr/S (a saber 8,3 a la entrada del
triturador y 7,3 tras trituración previa).
El agregado de carbono reconstituido se mezcló
con una brea de petróleo y se mezcló después en caliente con ayuda
de un mezclador para formar una pasta homogénea. Después esta pasta
se conformó con el fin de constituir ánodos de carbono crudos
recocidos después en un horno de fuego rotativo. La densidad
geométrica media tras recocido de los ánodos obtenidos según el
procedimiento de la mención fue de 1,580 con una desviación típica
de 0,015.
CUADRO
2
Los ánodos obtenidos se utilizaron en cubas de
electrólisis para la producción de aluminio según el procedimiento
Hall-Heroult. Ninguno de los ánodos producidos se
rompió por choque térmico en las cubas de electrólisis en las que
se utilizaron.
La sencillez del procedimiento permite limitar
los costes de inversión y mantenimiento así como los riesgos de
avería gracias al pequeño número de equipos electromecánicos y
mecánicos necesarios. En particular el pequeño número de
dosificadores permite limitar sensiblemente los riesgos de
avería.
Claims (18)
1. Procedimiento de fabricación de bloques de
carbono, y en particular de ánodos, que comprende el abastecimiento
de un agregado de carbono inicial AC, una operación de ajuste de la
granulometría del correspondiente agregado de carbono AC para
obtener un agregado de carbono final AF de determinada granulotría
Gf, un mezclado en caliente MA del agregado de carbono con una
determinada cantidad de ligante a base de brea Br para formar una
pasta homogénea, una etapa FB de formación de por lo menos un
bloque de carbono crudo a partir de la correspondiente pasta, y una
etapa CB de recocido del o de los bloques de carbono crudos, y
caracterizado por lo que el correspondiente ajuste
comprende:
a - la separación del correspondiente agregado
de carbono inicial AC en una primera fracción F1 de granuloinetría
G- constituida por granos cuyo tamaño es inferior a X, y en una
segunda fracción F2 de granuloinetría G+ constituida por granos
cuyo tamaño es superior o igual a X, con X comprendido entre 0,2 y
2 mm;
b - la trituración B1 de la primera fracción F1
y de una parte P1 de la segunda fracción F2 llamada "parte
derivada P1" con el fin de obtener un polvo F que comprende una
proporción PUF controlada de granos ultrafinos llamados UF, es
decir de granos de tamaño inferior a los 30 \mum;
c - la mezcla MX de la parte restante P2 de la
fracción F2 y del correspondiente polvo F en proporciones que
permiten obtener bloques de carbono cuya granulometría Gf en estado
crudo es tal que la relación llamada "Gr/S" entre la
proporción PGr de granos de tamaño superior a 0,3 mm y la
proporción PS de granos de tamaño comprendido entre 30 \mum y 0,3
mm es por lo menos igual a 4, y cuya densidad después del recocido
es superior a 1,55.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque X está comprendido entre 0,3 y 1
mm.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el correspondiente agregado de carbono
inicial es un agregado no clasificado.
4. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se regulan las
partes P1 y P2 con el fin de mantener sensiblemente constante el
caudal DF de polvo F saliendo de la trituración B1.
5. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el
correspondiente agregado inicial AC comprende coque de petróleo
calcinado cuyo porcentaje TS de granos de tamaño inferior a 0,3 mm
es igual a 35% como máximo.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el porcentaje TS es inferior o igual a
10%.
7. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el
correspondiente agregado inicial AC comprende hasta un 40% de
productos de carbono reciclados.
8. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la etapa de
trituración B1 se efectúa con ayuda de un molino de bolas
eventualmente provisto de un circuito de recirculación que
comprende un selector dinámico ventilado que permite ajustar la
granulometría y fracción PUF.
9. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la parte P1 es
inferior a un 20%.
10. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la
correspondiente proporción PUF es superior a un 70%.
11. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la relación
Gr/S es superior a 10.
12. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque comprende
además una operación de tratamiento previo del agregado inicial AC
que permite eliminar los granos de tamaño superior a un determinado
valor Y.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado porque el correspondiente tratamiento previo
comprende una trituración B2 que funciona por aplastamiento por
capa de materia, tal como un molino vibratorio de cono.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque el correspondiente tratamiento previo
comprende además una operación de separación T2 del agregado de
carbono inicial AC que permite sacar los granos de tamaño superior
a un determinado valor Y y porque la correspondiente trituración B2
se realiza con estos granos.
15. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado porque la operación de tratamiento previo
comprende una etapa de separación T2 del agregado de carbono
inicial AC que permite sacar los granos de tamaño superior a un
determinado valor Y, y la mezcla de estos granos con la fracción F1
antes o durante la correspondiente operación de trituración B1 de
la fracción F1.
16. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado porque la operación de tratamiento previo
comprende una etapa de separación T2 del agregado de carbono
inicial AC que permite sacar los granos de tamaño superior a un
determinado valor Y, una trituración B3 de estos granos muy gruesos
y la mezcla del producto triturado obtenido F13 con la
correspondiente segunda parte P2.
17. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque el
correspondiente determinado valor Y es igual a 20 mm.
18. Utilización del procedimiento según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 para la fabricación de
ánodos de carbono destinados a la fabricación de aluminio según el
procedimiento Hall-Heroult.
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