新型铝电解用预焙阳极生块制备配方.pdf

本发明名称为：新型铝电解用预焙阳极生块制备配方，涉及铝金属冶炼用碳素材料领域。本发明解决的技术问题：本发明制备铝电解用预焙阳极电块制备配方采用石油焦骨料粒度最大6mm，与以往国内原配方所生产的预焙阳极炭块相比具有成品率高，电阻率低抗压强度大，不易开裂变形，焙烧时间缩短生产成本降低。技术方案要点：制备预焙阳极生块，石油焦骨料接照配方中规定比例进行混捏，骨料加热至90℃－110℃后，加入16－17％的沥青混捏至140℃－160℃后压型焙烧。本发明用于铝电解预焙阳极生块制备。

1.  一种新型铝电解用预焙阳极生块制备配方，其特征是，制备预焙阳极生块时，锻后石油焦骨料颗粒采用6-4mm、4-2mm、2-0.075mm和-0.075mm四种规格粒度，按照配方规定比例，再添加16-17％比例沥青进行混合，再经过振动成型，焙烧后制成预焙阳极炭块。

2.  根据权利要求1所述的新型铝电解用预焙阳极生块制备配方，其特征是，制备预焙阳极生块时，其骨料粒度组成配方：

新型铝电解用预焙阳极生块制备配方
技术领域
本发明涉及铝金属冶炼用碳素材料领域。
背景技术
金属铝的冶炼生产就是对熔融的冰晶石—氧化铝体系的电解过程。炭素阳极材料和阴极材料把电流导入电解槽并参与电化学反应，以有溶解有氧化铝的冰晶石熔融体为电解质，在通以强大电流(30-300KA)直流电后，阳极上生成CO₂，阴极上产出铝。
炭素阳极可以分为阳极糊和预焙阳极两大类，炭素阳极用优质碳材制成，通常使用锻后石油焦为骨料，煤沥青为粘结剂，经加工处理后制成阳极糊和预焙阳极炭块。阳极糊未经焙烧，直接用在自焙铝电解糟上作阳极，以阳极糊为主体所构成地连续自焙阳极可以连续工作，而不必更换，其不需压型、焙烧设备，节省投资，缺点是铝电解过程中，沥青烟害严重，环保投资大，以阳极炭块为本体构成的预焙阳极操作比较简单，阳极电压降比自焙阳极低，强度大，易于实现机械化、自动化，且消除了电解过程中的沥青烟害，有利于电解槽向大容量方向发展。但是，制造阳极炭块需经过成型、焙烧工艺，工艺流程长，成本高，投资也远大于阳极糊生产的投资。
在铝电解用预焙阳极的生产过程中，配料是一个很重要的工序。配方对成品的质量和成型、焙烧等工序的成品率都有相当大的影响，我国原有铝电解生产用预焙阳极配方，石油焦焙度最大为4mm，即所谓细粒度配方。20世纪80年代初期，贵州铝厂从日本引进石油焦最大粒度为12mm的粗粒度配方。
碳素制品内部粗粒结构的材料，尽管其气孔率高，但因颗粒内垫导率高，故其导热率低比细粒结构的材料为高。在温度急剧变化时，由于导热快、材料内部的温差较小，因此热应弯产生的内应力也较小。粗粒结构制品其导热率高，导电性强，抗热震性能好，粗粒结构碳素制品内部气孔率高，当加热时，热膨胀首先发生发生在气孔周围，气孔所占空间缩小，因此有较大气率的制品，膨胀系数小。
根据碳素材料的热学性质，本发明研究出一种新型铝电解预焙阳极的制备配方。
发明内容
本发明的目的是：提高预焙阳极炭块生块和焙烧后成品率，降低生产成本。
本发明配方所制备的预焙阳极炭块具有下述优点：
1.电阻率低：预焙阳极生块经焙烧后，电阻率不大于55μΩm。
2.抗压强高：焙烧压流达到38MPa-42MPa。
3.体积密度高：生块1.63g/cm³-1.68g/cm³焙烧后1.50g/cm³以上。
4.生块焙烧后成品率高，不易变形开裂。
5.减少焙烧时间，降低生产成本。
具体实施方式
锻后石油焦经破碎后，筛分出+6-4mm、+4-2mm、+2-0.075mm三种规格粒料，然后按照表中理论配方进行配料，放入混捏锅人加热混捏，混捏锅中混合料温度上升至90℃-110℃时把沥青加入混捏锅内与石油焦充分进行混合，料温达到140℃-160℃后压型、焙烧制成预焙阳极碳块成品。
                     预焙阳极生块骨料制备配方表