[发明专利]预焙阳极均质化焙烧工艺

说明书

技术领域

本发明涉及制备均质铝电解预焙阳极的焙烧生产工艺。

背景技术

预焙阳极是铝电解生产的主要原材料之一，其在铝电解槽上起着至关重要的作用，是铝电解槽正常运行的基础和铝电解生产工艺技术条件稳定的核心，因此被称为铝电解槽的“心脏”。

近年来，高电流强度高电流密度大容量铝电解槽生产技术随着铝电解行业的快速发展得到了广泛实践应用，但我国铝电解槽的“心脏”—预焙阳极产品质量却存在使用电流密度偏低、性能均质性差、吨铝炭耗高等缺点，瑞士R&D炭素公司认为：阳极制造中极为重要的是生产质量均一的优质阳极，预焙阳极各种性能的变化（偏差）比平均值更重要，预焙阳极性能的变化对铝电解槽的操作具有明显的影响。因此生产出均质预焙阳极已成为现预焙阳极生产技术的发展重点和难点。

焙烧是预焙阳极生产中重要的热处理工序；通过对焙烧生产工艺的精准控制，使生阳极中煤沥青发生热解缩聚反应转变成黏结焦，形成结构致密、性能均一的预焙阳极。焙烧升温速率、阳极最终温度、保温时间是焙烧生产工艺的核心。在阳极焙烧过程中，合理的焙烧升温速率，可使得煤沥青挥发份缓慢均匀挥发，预焙阳极内部结构有序、致密。合理的保温时间可以保证阳极焙烧温度的合理分布，进而弥补了因火道间温差大导致的预焙阳极受热不均的现象，提高了阳极焙烧温度分布的均衡性，提高预焙阳极的均质性。阳极最终温度是预焙阳极热处理程度的重要指标，最终制品温度在阳极内分布的越均匀越有利于保障预焙阳极的均一性。因此焙烧生产工艺的合理性和控制精度直接影响到预焙阳极的理化性能指标。

论文“预焙阳极焙烧工艺的优化”（《炭材料科学与工艺》，2005年3月，Vol.15，No.1）所涉及的焙烧曲线1p最终温度控制在了594℃，1P终温594℃时，焙烧火焰系统因燃烧不充分而产生焦油，并且在高温和明火状态下，很容易造成排烟架和烟道着火，甚至造成净化设备着火，属于重大安全隐患。

以上现有技术涉及的焙烧曲线火道保温时间很短（见论文中图1），保温时间只在5P后期和6P的全周期保温，制品温度均化的程度不够，制品温度最高能达到1050℃。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备均质预焙阳极的焙烧生产工艺。

本发明是预焙阳极均质化焙烧工艺，焙烧生产采用28h~40h火焰周期焙烧曲线，升温速率控制在2~14℃／h，1P火道终温为680℃~750℃，1P，即升温炉室的火道负压为﹣110~﹣180Pa，5P、6P火道温度为1130℃~1180℃，保温时间为48h~84h，阳极最终温度达到1080℃~1100℃，1P火道间温差控制在±30℃，5P、6P火道间温差控制在±10℃，同一火道上下温差为0~100℃。

本发明的有益之处是，提高了1P升温速率并通过平稳控制火道负压，即使得煤沥青挥发分缓慢均匀挥发，预焙阳极内部结构有序、性能均一，又使得排出挥发分充分燃烧，节约生产成本；将5P升温阶段转变为保温阶段，即延长了预焙阳极的高温保温时间，确保阳极最终温度达到1080℃—1100℃，又使得阳极焙烧温度分布更加均衡，保证了预焙阳极性能的均质性。

具体实施方式

本发明是预焙阳极均质化焙烧工艺，焙烧生产采用28h~40h火焰周期焙烧曲线，升温速率控制在2~14℃／h，1P火道终温为680℃~750℃，1P，即升温炉室的火道负压为﹣110~﹣180Pa，5P、6P火道温度为1130℃~1180℃，保温时间为48h~84h，阳极最终温度达到1080℃~1100℃，1P火道间温差控制在±30℃，5P、6P火道间温差控制在±10℃，同一火道上下温差为0~100℃。

实施例1：

采用28h~40h火焰周期焙烧曲线，升温速率控制在2~14℃／h，1P火道终温为680℃~720℃，1P火道负压为﹣110~﹣150Pa，5P、6P火道温度为1130℃~1150℃，保温时间为48h~84h，阳极最终温度达到1080℃~1100℃，1P火道间温差控制在±30℃，5P、6P火道间温差控制在±10℃，同一火道上下温差为0~100℃。

实施例2：

采用28h~40h火焰周期焙烧曲线，升温速率控制在2~14℃／h，1P火道终温为700℃~730℃，1P火道负压为﹣120~﹣160Pa，5P、6P火道温度为1130℃~1150℃，保温时间为48h~84h，阳极最终温度达到1080℃~1100℃，1P火道间温差控制在±30℃，5P、6P火道间温差控制在±10℃，同一火道上下温差为0~100℃。