RU2464360C1 - Anodic mass obtaining method - Google Patents

Anodic mass obtaining method Download PDF

Info

Publication number
RU2464360C1
RU2464360C1 RU2011113585/02A RU2011113585A RU2464360C1 RU 2464360 C1 RU2464360 C1 RU 2464360C1 RU 2011113585/02 A RU2011113585/02 A RU 2011113585/02A RU 2011113585 A RU2011113585 A RU 2011113585A RU 2464360 C1 RU2464360 C1 RU 2464360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coke
pitch
charge
mixer
dust
Prior art date
Application number
RU2011113585/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Иванович Лапаев (RU)
Игорь Иванович Лапаев
Сергей Георгиевич Шахрай (RU)
Сергей Георгиевич Шахрай
Никита Анатольевич Шарыпов (RU)
Никита Анатольевич Шарыпов
Екатерина Владимировна Будник (RU)
Екатерина Владимировна Будник
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет"
Priority to RU2011113585/02A priority Critical patent/RU2464360C1/en
Priority to EA201101468A priority patent/EA020241B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2464360C1 publication Critical patent/RU2464360C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: in anodic mass obtaining method involving preliminary separate heating of coke charge, coke charge and peck, mixing of coke charge in mixer, introduction to the mixer of molten peck and coke dust and their mixing with coke charge, coke dust and molten peck, prior to introduction to the mixer, is provided with heteropolar electric charges; then, heteropolar charged mixture is supplied to mixer for mixing with coke charge. Provision of coke dust and peck with heteropolar charges is performed during 1-3 seconds with voltage on electrodes of high-voltage charging devices within 24000÷50000 V DC.
EFFECT: improving homogeneous mixing of components of anodic mass at its manufacture.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу производства анодной массы для самообжигающихся анодов алюминиевых электролизеров, и может быть использовано в производстве обожженных анодов.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to a method for the production of anode paste for self-baking anodes of aluminum electrolysis cells, and can be used in the production of baked anodes.

Качественные характеристики анодной массы, при ее использовании в процессе электролиза, следующие: минимальный выход пены в электролит и наименьший расход анода при электролизе алюминия. Эти показатели в значительной степени зависят от качества смешения и пропитки компонентов шихты пеком на стадии приготовления анодной массы. Наиболее затруднителен этот процесс для пылевой фракции. Поэтому для повышения качества анодной массы наиболее важное значение имеет процесс смешения и пропитки пеком пылевой фракции коксовой шихты.The qualitative characteristics of the anode mass, when used in the electrolysis process, are as follows: the minimum foam output into the electrolyte and the lowest anode consumption during aluminum electrolysis. These indicators largely depend on the quality of mixing and impregnation of the components of the mixture with pitch at the stage of preparation of the anode mass. This process is most difficult for the dust fraction. Therefore, to improve the quality of the anode mass, the process of mixing and impregnating the dust fraction of the coke charge with the pitch is most important.

Известен способ подготовки шихты для получения анодной массы самообжигающихся анодов производства алюминия (SU 1497284 СССР, дата публикации 30.07.1989, кл. C25C 3/12), включающий смешение сухих компонентов шихты, их обработку плазменным потоком с температурой 3000-6000K в течение 0.1-0,5 с, и прессование.A known method of preparing the mixture to obtain the anode mass of self-baking anodes for aluminum production (SU 1497284 USSR, publication date 07/30/1989, class C25C 3/12), including mixing the dry components of the mixture, processing them with a plasma stream with a temperature of 3000-6000K for 0.1- 0.5 s, and pressing.

Недостатком известного способа являются повышенные требования к термо- и теплостойкости оборудования производства анодной массы, способного выдержать температуру плазмы. При этом существует риск полного сгорания мелких частиц кокса, что может привести к увеличению его расхода при производстве анодной массы. Кроме этого повышается зольность анодной массы, существенно ухудшающая ее свойства.The disadvantage of this method is the increased requirements for heat and heat resistance of equipment for the production of anode paste, capable of withstanding the temperature of the plasma. At the same time, there is a risk of complete combustion of small particles of coke, which can lead to an increase in its consumption in the production of the anode mass. In addition, the ash content of the anode mass increases, significantly worsening its properties.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ производства анодной массы (патент RU 2312938, дата публикации 20.12.2007, кл. МПК C25C 3/12), включающий предварительный раздельный нагрев коксовой шихты, коксовой пыли и пека, перемешивание коксовой шихты в смесителе, введение в смеситель расплавленного пека и коксовой пыли и их перемешивание с коксовой шихтой. Для повышения пластичности анодной массы и снижения в ней содержания пека коксовую пыль отдельно смешивают с расплавленным пеком в гидроударно-кавитационном диспергаторе, затем полученную смесь подают в смеситель на перемешивание с коксовой шихтой. Смешивание расплавленного пека с коксовой пылью и перемешивание полученной пылепековой композиции с коксовой шихтой проводят при давлении не более 100 мбар.The closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result is a method for the production of anode paste (patent RU 2312938, publication date 12/12/2007, class IPC C25C 3/12), including preliminary separate heating of the coke charge, coke dust and pitch, mixing coke charge in the mixer, introducing molten pitch and coke dust into the mixer and mixing it with the coke charge. To increase the ductility of the anode mass and to reduce the pitch content in it, coke dust is separately mixed with molten pitch in a hydro-shock cavitation dispersant, then the resulting mixture is fed to the mixer for mixing with a coke charge. Mixing the molten pitch with coke dust and mixing the resulting dust-free composition with coke charge is carried out at a pressure of not more than 100 mbar.

Недостатком способа является значительное, порядка 10 минут, время смешения коксовой пыли с пеком в гидроударно-кавитационном диспергаторе, что существенно снижает производительность установки. Другим недостатком является низкое качество пропитки коксовой пыли пеком в гидроударно-кавитационном диспергаторе ввиду только механического воздействия на них и, как следствие, пониженное качество производимой анодной массы, не удовлетворяющее современным требованиям электролизного производства.The disadvantage of this method is the significant, of the order of 10 minutes, the mixing time of coke dust with pitch in a hydraulic shock-cavitation dispersant, which significantly reduces the performance of the installation. Another disadvantage is the low quality of coke dust impregnation with pitch in a hydraulic shock-cavitation dispersant due to only mechanical impact on them and, as a result, the low quality of the produced anode mass, which does not meet modern requirements of electrolysis production.

Таким образом, предлагаемый способ продолжителен по времени, трудоемок и малоэффективен.Thus, the proposed method is time-consuming, time-consuming and ineffective.

Задачей заявляемого изобретения является: сокращение времени приготовления анодной массы; повышение эффективности смешения компонентов анодной массы - коксовой шихты, коксовой пыли и пека; увеличение пластичности анодной массы с одновременным повышением производительности установки для ее получения.The objective of the invention is: to reduce the preparation time of the anode mass; increasing the efficiency of mixing the components of the anode mass - coke charge, coke dust and pitch; an increase in the ductility of the anode mass with a simultaneous increase in the productivity of the apparatus for its production.

Технический результат заключается в повышении однородности смешивания компонентов анодной массы при ее производстве.The technical result consists in increasing the uniformity of mixing the components of the anode mass during its production.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства анодной массы, включающем предварительный раздельный нагрев коксовой шихты, коксовой пыли и пека, перемешивание коксовой шихты в смесителе, введение в смеситель расплавленного пека и коксовой пыли и их перемешивание с коксовой шихтой, согласно заявляемому изобретению кокосовой пыли и расплавленному пеку, перед введением в смеситель, придают разнополярные электрические заряды, затем разнополярно заряженную смесь подают в смеситель для смешения с коксовой шихтой.This object is achieved in that in a method for the production of the anode mass, including preliminary separate heating of the coke charge, coke dust and pitch, mixing the coke charge in the mixer, introducing molten pitch and coke dust into the mixer and mixing them with the coke charge, according to the claimed invention, coconut dust and the molten pitch, before being introduced into the mixer, is charged with bipolar electric charges, then a bipolar-charged mixture is fed into the mixer for mixing with the coke charge.

Способ дополняют частные отличительные признаки, направленные также на достижение указанного технического результата.The method is supplemented by private distinctive features, also aimed at achieving the specified technical result.

Время придания должного заряда пеку и коксовой пыли зависит от напряженности электрического поля (напряжения на электродах зарядной установки). Так, необходимый заряд пека и коксовой пыли при напряжении 24000 В достигается за 3 с, а при напряжении 50000 В - за 1 с. Поэтому наиболее приемлемым является диапазон напряжения на электродах зарядной установки 24000-50000 В, при котором время придания зарядов пеку и пылевым частицам составляет оптимальное значение (для обеспечения необходимой производительности технологической линии) 1-3 с.The time to give proper charge to the pitch and coke dust depends on the electric field strength (voltage on the electrodes of the charging unit). Thus, the required charge of pitch and coke dust at a voltage of 24,000 V is achieved in 3 s, and at a voltage of 50,000 V - in 1 s. Therefore, the most acceptable is the voltage range on the electrodes of the charging unit 24000-50000 V, at which the time of charging charges to the pitch and dust particles is the optimal value (to ensure the necessary production line productivity) 1-3 s.

По отношению к прототипу у предлагаемого способа имеются следующие отличия. Коксовую пыль и расплавленный пек непосредственно перед введением в смеситель заряжают разнополярными зарядами в высоковольтных зарядных установках, при этом пеку придают отрицательный заряд контактным методом придания заряда, а коксовую пыль - положительным зарядом комбинированным методом - контактным и трибоэлектризацией.In relation to the prototype of the proposed method has the following differences. Immediately before introduction into the mixer, coke dust and molten pitch are charged with bipolar charges in high voltage charging installations, while the pitch is charged with a negative charge by the contact charging method, and coke dust is charged with a positive charge by the combined method of contact and triboelectrification.

Отличием заявляемого способа является то, что коксовую шихту, разнополярно заряженные коксовую пыль и пек подают в смеситель на смешивание. При смешивании, когда коксовая пыль и пек заряжены разнополярно, однополярно заряженные частицы пыли, отталкиваясь друг от друга, не образуя комков, распределяются практически по всей поверхности пека, что повышает активную поверхность коксовой пыли и улучшает смачивание ее пеком. А затем разнополярно заряженные частицы коксовой пыли и пека притягиваются друг к другу, что также повышает качество смешения и смачивания коксовой пыли, а в итоге и качество смешения всех компонентов анодной массы.The difference of the proposed method is that the coke charge, bipolar charged coke dust and pitch are fed into the mixer for mixing. When mixing, when coke dust and pitch are charged in different polarity, unipolar charged dust particles, repelling from each other without forming lumps, are distributed over almost the entire surface of the pitch, which increases the active surface of coke dust and improves its wetting by pitch. And then the multipolarly charged particles of coke dust and pitch are attracted to each other, which also improves the quality of mixing and wetting of coke dust, and, as a result, the quality of mixing of all components of the anode mass.

На чертеже приведена схема установки для осуществления заявляемого способа производства анодной массы.The drawing shows a diagram of the installation for implementing the proposed method for the production of anode mass.

Установка состоит из бункера коксовой пыли 1, бункеров компонентов коксовой шихты 2, дозаторов компонентов шихты, пыли и пека 3, 4, и 8 соответственно, подогревателей коксовой шихты и коксовой пыли 6 и 9 соответственно, транспортных шнеков 5, высоковольтных зарядных установок 7, смесителя 11 и экструдера 10.The installation consists of a coke dust bin 1, bunkers of coke charge components 2, batchers of charge, dust and pitch components 3, 4, and 8, respectively, coke charge heaters and coke dust 6 and 9, respectively, transport augers 5, high-voltage charging units 7, a mixer 11 and extruder 10.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Компоненты коксовой шихты дозаторами 3, из бункеров 2, транспортными шнеками 5 подают в подогреватель шихты 6, где предварительно нагревают до температуры 200-220°C. Нагретые компоненты коксовой шихты подаются в смеситель 11.The components of the coke charge by the batchers 3, from the bins 2, transport augers 5 are fed into the batch heater 6, where it is preheated to a temperature of 200-220 ° C. The heated components of the coke charge are fed into the mixer 11.

Коксовую пыль из бункера 1 дозатором 4 загружают в подогреватель пыли 9 и также нагревают до температуры 200-220°C. В дозатор пека 8 подают предварительно подогретый до температуры 200-240°C пек. Далее пек и коксовая пыль поступают в высовольтные зарядные установки 7, где они в течение 1-3 с приобретают электрические заряды, пек - отрицательный, коксовая пыль - положительный. При этом напряжение на электродах высоковольтных зарядных установок находится в пределах 24000÷50000 В постоянного тока. Заряженные таким образом пек и коксовая пыль также поступают в смеситель 11, где происходит их смешивание между собой и с коксовой шихтой в течение 3-4 минут. Из смесителя анодная масса подается в экструдер 10 и после формовки в нем брикетов анодная масса готова. Процесс приготовления анодной массы занял 4-5 минут, при этом процесс смешения в смесителе обеспечивает получение однородной массы с необходимыми физико-химическими показателями.Coke dust from the hopper 1 dispenser 4 is loaded into a dust heater 9 and is also heated to a temperature of 200-220 ° C. In the pitch batcher 8 serves pitch preheated to a temperature of 200-240 ° C. Then, the pitch and coke dust enter the high-voltage charging units 7, where they acquire electric charges within 1-3 s, the pitch - negative, and coke dust - positive. In this case, the voltage at the electrodes of high-voltage charging installations is within 24000 ÷ 50,000 V DC. Thus charged pitch and coke dust also enter the mixer 11, where they are mixed with each other and with the coke charge for 3-4 minutes. From the mixer, the anode mass is fed into the extruder 10 and after forming the briquettes in it, the anode mass is ready. The process of preparing the anode mass took 4-5 minutes, while the mixing process in the mixer provides a homogeneous mass with the necessary physical and chemical parameters.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность смешения и пропитки пеком пылевидной фракции коксовой шихты.The proposed method improves the efficiency of mixing and impregnation with a pitch of the pulverulent fraction of the coke charge.

Claims (2)

1. Способ производства анодной массы, включающий предварительный раздельный нагрев коксовой шихты, коксовой пыли и пека, перемешивание коксовой шихты в смесителе, введение в смеситель расплавленного пека и коксовой пыли и их перемешивание с коксовой шихтой, отличающийся тем, что коксовую пыль и расплавленный пек перед введением в смеситель разнополярно заряжают в высоковольтных зарядных установках, при этом коксовой пыли придают положительный заряд, а пеку - отрицательный, затем разнополярно заряженные коксовую пыль и пек подают в смеситель и перемешивают с коксовой шихтой.1. The method of production of the anode mass, including preliminary separate heating of the coke charge, coke dust and pitch, mixing the coke charge in the mixer, introducing molten pitch and coke dust into the mixer and mixing them with coke charge, characterized in that the coke dust and the molten pitch before introduction into the mixer is charged in a multi-polar manner in high-voltage charging installations, while coke dust is given a positive charge and the pitch is negative, then coke dust mixed in different ways is charged and pitch is fed into the mixture tel and mix with coke charge. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что придание разнополярных зарядов коксовой пыли и пеку осуществляют в течение 1-3 с напряжением на электродах высоковольтных зарядных устройств в пределах 24000÷50000 В постоянного тока. 2. The method according to claim 1, characterized in that the imparting of bipolar charges of coke dust and pitch is carried out for 1-3 with a voltage on the electrodes of high-voltage chargers in the range of 24000 ÷ 50,000 V DC.
RU2011113585/02A 2011-04-07 2011-04-07 Anodic mass obtaining method RU2464360C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011113585/02A RU2464360C1 (en) 2011-04-07 2011-04-07 Anodic mass obtaining method
EA201101468A EA020241B1 (en) 2011-04-07 2011-11-03 Anodic mass obtaining method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011113585/02A RU2464360C1 (en) 2011-04-07 2011-04-07 Anodic mass obtaining method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2464360C1 true RU2464360C1 (en) 2012-10-20

Family

ID=47145424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011113585/02A RU2464360C1 (en) 2011-04-07 2011-04-07 Anodic mass obtaining method

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA020241B1 (en)
RU (1) RU2464360C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586195C1 (en) * 2015-03-12 2016-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method for production of anode paste
RU2671023C1 (en) * 2017-09-08 2018-10-29 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Anode mass production method for the aluminum cell self-baking anode

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001038253A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-31 Aluminium Pechiney Method for making carbon blocks highly resistant to thermal shock
RU2002124653A (en) * 2002-09-16 2004-03-20 Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исселедовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности" METHOD FOR PRODUCING ANODE MASS (OPTIONS)
CN1837409A (en) * 2006-02-09 2006-09-27 贵阳铝镁设计研究院 Process for producing anode paste by direct water spraying and continuous cooling and complete equipment set
RU2312938C1 (en) * 2006-02-14 2007-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" Method of production of anode mass
RU2317944C2 (en) * 2005-12-22 2008-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" (ООО "РУС-Инжиниринг") Anode mass preparation process

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001038253A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-31 Aluminium Pechiney Method for making carbon blocks highly resistant to thermal shock
RU2002124653A (en) * 2002-09-16 2004-03-20 Открытое акционерное общество "Сибирский научно-исселедовательский, конструкторский и проектный институт алюминиевой и электродной промышленности" METHOD FOR PRODUCING ANODE MASS (OPTIONS)
RU2317944C2 (en) * 2005-12-22 2008-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" (ООО "РУС-Инжиниринг") Anode mass preparation process
CN1837409A (en) * 2006-02-09 2006-09-27 贵阳铝镁设计研究院 Process for producing anode paste by direct water spraying and continuous cooling and complete equipment set
RU2312938C1 (en) * 2006-02-14 2007-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" Method of production of anode mass

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2586195C1 (en) * 2015-03-12 2016-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method for production of anode paste
RU2671023C1 (en) * 2017-09-08 2018-10-29 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Anode mass production method for the aluminum cell self-baking anode

Also Published As

Publication number Publication date
EA020241B1 (en) 2014-09-30
EA201101468A1 (en) 2013-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018120046A1 (en) Battery negative electrode material mixing apparatus with cyclic pulverizing device
RU2464360C1 (en) Anodic mass obtaining method
CN102324529B (en) Preparation method of conductive plastic bipolar plate of vanadium battery
CN205653533U (en) Electro -deposition apparatus
CN104218224B (en) A kind of preparation method of lead-acid power accumulator anode diachylon
CN102839279A (en) Method for treating zinc hydrometallurgy dechlorinated copper residue through microwave continuous roasting
CN101789503A (en) Method for mixing slurry
CN107785545A (en) A kind of preparation method of lithium ion battery cathode slurry
Wang et al. Effect of jet flow between electrodes on power consumption and the apparent density of electrolytic copper powders
MY153829A (en) Cathode carbon block for aluminum smelting and process for production thereof
CN102324499B (en) Method for refining and grading lead powder
RU2312938C1 (en) Method of production of anode mass
CN103224397B (en) Method for producing high-density prebaked anode by adopting carbon intermediate
FI20185896A1 (en) Improved anode material and anode for a rechargeable battery, a method of production thereof and an electrochemical cell made therefrom
CN104538631A (en) Battery positive pole material and preparation method thereof
CN105514355A (en) SiO2-graphite-carbon fiber composite porous electrode and preparation method and preparation device thereof
CN111041526A (en) 500KA electrolytic tank anode heat preservation covering material and preparation method thereof
Shakhrai et al. Increasing the efficiency of the impregnation of coke with pitch in the production of anode paste for aluminum cells
WO2015196624A1 (en) Gate alloy for low-temperature deep-cycle positive electrode plate, and preparation method therefor
CN206793437U (en) A kind of uniform mixing device
JP2017531300A5 (en)
CN207016489U (en) System of processing applied to the composite graphite negative electrode material of electronic equipment
JP2014130781A5 (en)
CN104241608A (en) Acidification method in lead-acid storage battery lead-paste mixing process
CN203807580U (en) Electro-deposition device for lead carbon composite material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160408