[发明专利]一种加密阳极炭块的制作方法及其采用的设备

说明书

技术领域

本发明涉及有色冶金技术领域，特别地，涉及一种铝电解用加密阳极炭块的制作方法及其采用的设备。

背景技术

预焙阳极生产是现代铝电解过程中的重要工序之一，其中预焙阳极炭块的质量优劣，不仅影响槽寿命，缩短大修周期，而且直接影响吨铝阳极消耗。特别是大容量电解槽对炭阳极质量的要求更严格。稳定、优质的预焙阳极炭块是大型电解槽正常生产、取得先进技术经济指标的重要保证，也是各电解铝厂强化电流、提高产能所必须解决的一个关键问题。

预焙阳极炭块使用石油焦为骨料，沥青为粘合剂，由于在焙烧过程中煤沥青一部分分解成气体逸出，另一部分焦化成沥青焦。生产的沥青焦的体积远远小于原料占有的体积，在产品内部形成许多不规则的并且孔径大小不等的微小气孔，使得预焙阳极炭块密度下降、阳极压降增大、阳极压降上升，机械强度减少、在一定温度下的氧化速度加快、耐腐蚀性也变坏、气体或液体更容易渗透，因此，开发一种加密阳极技术具有重要的意义。

预焙阳极预热对电解槽运行工况有着十分积极的影响，它可以有效降低阳极压降，缩短阳极全电流导通时间，增强电解槽稳定性，缓冲上槽的热振效应，降低电解槽热损失。目前现存的阳极预热方法预热温度较低(50℃-300℃)，能取得的预热效果很有限，所以，开发一种高预热温度的阳极预热技术十分必要。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种能增加阳极体积密度、降低阳极压降、延长阳极的使用寿命、能起到预热阳极的作用以及提高阳极炭块的综合性能的加密阳极炭块的制作方法，具体技术方案是：

一种加密阳极炭块的制作方法，包括以下步骤：

第一步：将预焙阳极炭块放入浸渍剂中进行浸渍；

第二步：将经过浸渍的预焙阳极炭块进行加热处理，得到烟气以及热处理后的预焙阳极炭块；将烟气经过烟气净化装置处理后排出；

第三步：将热处理后的预焙阳极炭块采用铝电解槽进行处理，得到加密阳极炭块。

以上技术方案中优选的，所述第一步具体是：将预焙阳极炭块放入高压浸渍罐中的浸渍剂进行浸渍，所述浸渍剂为煤沥青、煤焦油以及树脂中的至少一种；

或者是，所述浸渍剂为碳粉与煤沥青、煤焦油以及树脂中的至少一种进行混合形成的混合物。

以上技术方案中优选的，所述将预焙阳极炭块放入高压浸渍罐中的浸渍剂进行浸渍具体包括以下步骤：

步骤1.1、清理预焙阳极炭块的表面；

步骤1.2、将预焙阳极炭块置入高压浸渍罐，在280℃-330℃条件下预热18-24小时；然后关闭罐盖，抽真空，罐内负压为0.09-0.094Mpa；

步骤1.3、向高压浸渍罐中置入浸渍剂，加热至160℃-180℃；

步骤1.4、用压缩空气对浸渍剂液面进行加压，在1.55-1.6MPa的压力条件下加压3-5小时，高压浸渍罐内的温度为150℃-180℃，浸渍剂液面高于预焙阳极炭块的顶端10-20mm；

步骤1.5、加压完成后，将浸渍剂压回贮罐，放入冷却水冷却预焙阳极炭块。

以上技术方案中优选的，所述第二步中将经过浸渍的预焙阳极炭块进行加热处理具体是：将经过浸渍的预焙阳极炭块置入热处理炉中进行加热处理，加热过程具体包括第一加热阶段和第二加热阶段，第一加热阶段是通过35-42小时将温度由室温升高至245℃-255℃；第二加热阶段是通过78-85小时将温度由245℃-255℃升高至645℃-655℃。

以上技术方案中优选的，所述热处理炉为隧道窑、焙烧炉或感应加热炉；所述烟气净化装置用于将烟气中的有害气体转化为无害气体。

以上技术方案中优选的，所述第三步中采用铝电解槽进行处理具体是：利用铝电解槽内的高温环境对预焙阳极炭块进行加热，预焙阳极炭块上部分的温度达到600℃-700℃，其下部分的温度达到890℃-910℃。

应用本发明的技术方案，效果是：

1、本发明采用浸渍处理、加热处理以及铝电解槽处理的结合，提高了阳极体积密度不仅延长槽寿命、大修周期，而且直接降低吨铝炭阳极消耗，特别是能满足大容量电解槽对炭阳极质量的要求。密度增大、机械强度变高，使阳极在铝电解过程中消耗减慢、阳极空气氧化率、铝电解副反应和粉尘率减少，还会使阳极导电面积增大、电耗减小，同时也延长了阳极换极周期，减少了电解工人的工作量。

2、采取电解槽槽内焦化的方法，节约大量用于焦化浸渍剂的成本。