阳极生产工艺流程及主要设备简介

l 焙烧废阳极---破碎
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l 组装残极---残极储仓---破碎---筛分---粗残仓---配料称-----
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---细残仓---配料称-----
l 生碎料
l ---破碎---生碎储仓---破碎---筛分---生碎仓---配料称---
l 废ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ阳极
l 固体沥青－沥青熔化－沥青沉淀装置－－沥青高位槽－－沥青配料称－
煅烧车间
煅烧是把各种固体炭质原料（如生石油焦）在隔 绝空气的条件下进行高温热处理的过程。在煅烧过 程中，原料的物理化学性质和结构均发生变化。一 般情况下，煅烧温度为1250—1350℃。
煅烧的目的是： （1）排除原料中的水分； （2）排除原料中的挥发分； （3）提高原料的理化性能：提高原料的密度和
碳素生产的历史
1、1800年，Humphry Davy把木头炭化成棒， 作为电极产生电弧。
2、1876年，Carre把15份纯焦炭细粉/5份煅 烧过的灯黑/7~8份糖浆，混捏成硬的糊状物， 然后用液压方法成型，进行焙烧。
3、1891年，E．G．Acheson用他的电阻炉， 生产了一种碳化硅磨料。
4、1897年，E．G．Acheson生产了第一炉石 墨电极。
冷却机
冷却机规格及性能
l 规格尺寸：Ф1800×18000（mm） l 冷却能力：6.0t/h.台 l 转速：0-3rpm 变频调速 l 安装斜度：30/1000 l 进冷却机进料料温：<1000℃ l 出冷却机出料料温：<60℃
制糊成型车间
混捏是把定量的骨料和粉料与粘接剂 在一定的温度和一定时间内混捏成具有 良好可塑性糊料的过程。
阳极的作用主要有两种：
l导电；
l参加电解时的化学反应和电化学反应。
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3C+2Al2O3=3CO2↑+4Al
铝电解对阳极的基本要求
1、电阻率低； 2、导热率高； 3、 良好的抗热冲击性和化学稳定性，使阳极能 够在高温和腐蚀性的环境下长期稳定工作； 4、灰份含量低，有效降低金属铝的杂质含量； 5、 较高的机械强度，能够经受粗糙的搬运； 6、较高的体积密度和较低的孔隙率，降低气体 渗透率，减少阳极内部氧化,减少金属铝的浸入.
残极在残极清理房中清理电解质后，回收 的电解质经破碎后送电解车间使用；清理后残 极送至组装工段，由抛丸清理机清理表面电解 质、残极压脱机压脱残极、磷铁压脱机压脱铁 环。压脱的残极经破碎后送炭素生产系统重新 配料使用；压脱的磷生铁清理后送磷生铁工频 炉配料使用。
根据生产的需要，阳极生产分为四个车间： 煅烧车间、制糊成型车间、焙烧车间和组装车 间。
生产工艺
生产阳极的主要原料：石油焦、煤沥青 。
石油焦是石油经过常压蒸馏或减压蒸馏得到的渣油 和石油沥青经过500℃炭化而得到的产品。
煤沥青是生产阳极最普通的粘接剂。根据软化点的 不同，它分为低温煤沥青、中温煤沥青和高温煤沥青。
改质沥青是煤沥青经过热处理后得到的产物。热处 理能除去一部分挥发份和水分，使芳香族化合物的含量 提高，从而提高沥青的粘接性和残碳量。
5、1900年，Acheson公司在美国纽约开始建 厂，生产石墨电极。
由上可见，碳素生产只有100多年的历史， 和诸多产业部门相比，历史是很短的。
中国，在解放前没有碳素工业。在第一个五 年计划期间从前苏联引进了第一个碳素厂和第 一个电碳厂，二者均为当时的156项工程之一。 1955年吉林炭素厂投产，1958年哈尔滨电碳厂 投产。因此中国的炭素工业才50年。
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生阳极产品---冷却输送---振动成型---冷却---混捏---
振动筛
预热螺旋
混捏机
冷却机
配料秤
震动成型机
焙烧车间
焙烧是炭素生制品在填充料保护下，在加热 炉内按照一定的升温速度进行加热，使生制 品中粘结剂（煤沥青）炭化的热处理过程。 煤沥青炭化后形成焦炭网格，将不同粒度的 骨料颗粒牢固的连接成一个整体，从而使焙 烧后的制品具有一定的强度并获得所需要的 物理化学性能。焙烧的目的在于：通过调节 和控制使制品获得所需要的外观和理化性能 指标。焙烧过程中，生制品将发生以下变化：
机械性能；提高原料的导电性；提高原料的化学稳 定性和抗氧化性。
煅烧工艺流程
导热油炉 余热锅炉
软水站
煅前输送系统 煅烧系统
煅后输送系统 煅后料仓
烟气净化系统 循环水
煅烧回转窑
回转窑主要技术性能
l 结构尺寸：φ2200×45000（mm） l 产能：5.5T/h.台 l 加料块度：<70mm l 窑转速：0-3.0 无级调速 l 斜度：30/1000 l 煅烧带温度：1150℃-1250℃ l 窑头负压：-5— －15Pa l 主驱动电机：55KW l 柴油机功率 9.7KW
2006.12.28
目录
阳极在铝电解中的应用 碳素发展历史 阳极生产工艺流程及主要设备
阳极在铝电解中的应用
在铝电解过程中，高温且具有很大侵蚀性的冰 晶石熔液直接同阳极接触。在各种材料中，能够 抵抗这种侵蚀性并能良好地导电而价格低廉的唯 有炭素材料,因此目前铝工业均采用炭阳极和炭 阴极。炭阳极在电解过程中参与电化学反应而连 续消耗，其理论消耗是334kg/t-Al，而大型预焙槽 生产中实际消耗一般为400～500 kg/t-Al，这与阳 极质量、电解技术条件有关。降低阳极消耗可以 提高铝厂的电流效率、降低电耗和增加铝产量， 降低生产成本，从而提高经济效益。
糊料混捏有两种方式：连续混捏和间 断混捏。
制糊成型工艺流程
l 煅后石油焦---破碎---筛分-------------粗焦仓----配料称------
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---中焦仓----配料称------
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---细焦仓----配料称------
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磨前仓----磨粉------粉料仓----配料称------------预热------
阳极生产工艺
石油焦粗碎后入回转窑中煅烧(除去水份、挥发 份、提高真密度、降低电阻率、提高机械强度和抗氧 化性)即为煅后焦，经破碎、筛分、磨粉，再与经破 碎、筛分的残极、生碎等回收料配料后加入液体沥青 进行混捏。混捏好的糊料经振动成型机制成生阳极块， 冷却后送至阳极焙烧炉在1200℃温度下进行焙烧(提 高强度,降低电阻率)。阳极炭块在阳极组装工段与导 杆组成阳极组。