[发明专利]石墨化阴极碳块

说明书

技术领域

本发明属于石墨化阴极生产技术，主要提出一种石墨化阴极碳块。

背景技术

石墨化阴极碳块有着良好的发展前景，它不仅使用于铝电解行业，目前在其它高科技领域：军工、医药、冶金、化工、航空航天等也有着广泛的用途。石墨化阴极碳块有四大优点：有良好的导电性、耐磨性、抗热震性和良好的机械强度。石墨化阴极被世界铝加工行业公认为是替代石墨质阴极的最佳产品。石墨化阴极技术在全世界都处于研发起步阶段，它代表着电解铝行业的发展方向，使用石墨化阴极的电解槽单位产能可以提高10-15％，每生产一吨铝可节电500度以上，并能有效提高电解槽的使用寿命。

石墨化阴极的生产工艺为：1A级的石油焦经过罐式炉的煅烧使原料达到比电阻小于550μΩm、真密大于2.07g/cm³的煅后焦，经过破碎系统、筛分系统分成符合工艺要求的各种不同粒级后，进入各自的配料仓，与磨粉系统制出的-200目含量为70％粉子，按照一定的比例通过配料秤进行配比，然后放入混捏锅中预热达到工艺温度后，经过一定程序处理，加入定量的液体改质沥青，再混捏、凉料、振动成型得到生阴极碳块；再经一次焙烧、浸渍、二次焙烧后，放入石墨化炉，在3000℃高温下进行石墨化，然后经过粗铣、精铣变成不同规格的石墨化阴极碳块，供给铝电解、冶金等行业使用。

石墨化阴极碳块主要由煅后焦和改质沥青组成，在实际生产中为降低生产成本也往往加入焙烧碎(石油焦经高温煅烧后成为煅后焦，焙烧后的废阴极块被称为焙烧碎)。现有生产中设计的理念为原料粒子为小颗粒组成，粒子要求为4-0共四个粒级，分为4-2mm、2-1mm、1-0.5mm、-0.5mm，用该粒级原料生产的阴极块经过焙烧、石墨化后，废品率较多，石墨化最低的仅有30％左右，甚至更低。

发明内容

本发明提出石墨化阴极碳块的目的就在于通过对所加入原料粒级组配的改进，提高石墨化阴极碳块的合格率。

本发明石墨化阴极碳块中，其原料主要有煅后焦和改质沥青，所加入的煅后焦具有五个粒级的粒子，其五个粒级为-8+4mm，-4+2mm，-2+0.5mm，-0.5mm，-0.075mm。

从降低生产成本考虑，原料中可加入焙烧碎，其具有两个粒级的粒子，即-12+4mm和-4+0mm。

煅后焦和焙烧碎构成生产原料中的干料，煅后焦的配入量占干料总重量的85-95％，焙烧碎配入量占干料总重量的5-15％。其中，煅后焦五个粒级的粒子其加入量的重量比为：-8+4mm 8-13％，-4+2mm 15-20％，-2+0.5mm 13-18％，-0.5mm 19-20％，-0.075mm 25-30％。焙烧碎两个粒级的粒子其加入量的重量比为：-12+4mm 3-10％，-4+0mm 2-5％。

液体改质沥青与经预热的干料经混捏成为糊料，改质沥青占糊料重量的17-19％。

本发明生产工艺中通过对原料中干料即煅后焦和焙烧碎粒级的改进，加大粒子直径，经过石墨化验证，粒子直径加大后，石墨化合格率由原来的20-30％提高到目前的80-85％稳定范围内，经过反复实验、实践和论证确定煅后焦和焙烧碎的粒级组配，使石墨化阴极碳块合格率达到92％。

具体实施方式

给出本发明的具体实施例：

实施例1：

原料主要由煅后焦、焙烧碎和改质沥青组成，其中，煅后焦五个粒级的粒子其加入量的重量比为：-8+4mm 13％，-4+2mm 20％，-2+0.5mm 18％，-0.5mm 19％，-0.075mm 25％；焙烧碎两个粒级的粒子其加入量的重量比为：-12+4mm 3％，-4+0mm 2％；改质沥青占糊料重量的17％。其生产工艺与现有石墨化阴极碳块的生产工艺基本相同。

实施例2：

原料由煅后焦、焙烧碎和改质沥青组成，其中，煅后焦五个粒级的粒子其加入量的重量比为：-8+4mm 10％，-4+2mm 18％，-2+0.5mm 15％，-0.5mm20％，-0.075mm 27％；焙烧碎两个粒级的粒子其加入量的重量比为：-12+4mm5％，-4+0mm 5％；改质沥青占糊料重量的18.5％。其生产工艺与现有石墨化阴极碳块的生产工艺基本相同。

实施例3：

原料由煅后焦、焙烧碎和改质沥青组成，其中，煅后焦五个粒级的粒子其加入量的重量比为：-8+4mm 8％，-4+2mm 15％，-2+0.5mm 13％，-0.5mm19％，-0.075mm 30％；焙烧碎两个粒级的粒子其加入量的重量比为：-12+4mm10％，-4+0mm 5％；改质沥青占糊料重量的19％。其生产工艺与现有石墨化阴极碳块的生产工艺基本相同。