铝用炭素发展方向与发展措施分析

2018-07-12张红宇

世界有色金属 2018年9期

张红宇，郭瑛

（山西亮宇炭素有限公司工程部，山西晋中 031100）

在有色金属行业生产的过程中，铝用炭素是整个生产中作为中的组成部分。同时，随着经济的发展，生产技术也发生了一定程度上的改变，铝用炭素也得到了一定程度上的发展。但是，从铝用炭素发展方向的角度来说，在这个过程中还是存在着一定的问题，影响铝用炭素材料的使用性性能，其行业发展也受到了一定程度上的限制。因此，面对这样的情况，需要针对发展方向中所产生的问题，提出一些相应的解决措施，其目的就是实现铝用炭素经济效益最大化，保证铝用炭素发展的科学性和合理性，也促进了其行业发展的进程。

1 铝用炭素分析

从自然环境的角度分析，碳是通过有机分解所生成的，并且生产碳素的行业也可以叫做燃素行业。同时，铝用炭素的生产材料主要有：沥青焦、石油焦等方面。另外，在生产的过程中，一定要根据生产流程展开，具体的步骤为：①将阳极炭放置、固定在电解槽中，并且需要通过阳极导杆将电流引入电解槽中；②通过利用电解槽将铝用炭素导出，形成铝用炭素材料[1]。其实，这样的生产方式为电化学原理，并且铝用炭素的种类也是多样的，从性质的角度来说，可以将铝用炭素分成碳制或者石墨制等种类，为其行业行业发展给予了一定支撑。

2 铝用炭素发展方向分析

就铝用炭素发展而言，其方向是对的并取得了一定程度上的成绩。但是，细细推敲下来，在铝用炭素发展的过程中，还是存在着一些进程，影响铝用炭素的进程。为了采取有效的发展措施，对铝用炭素发展中常见的一些问题，进行了分析和阐述。

2.1 铝用阴极发展方向分析

铝用阴极是铝用碳素中的一个重要类型，主要是电解过程中起到导电的作用，并且在这个过程中，还要承受冰晶是熔体的侵蚀，承受高温熔盐的电解过程的电化学作用。因此，铝用阴极的质量要求是非常高的，质量的好坏与电解槽的使用寿命。通常情况下，350kA电解槽的修筑费用大约为50～60万左右。因此，电解槽的寿命对铝的成本影响是非常大，并且在报废的时候，会对周围环境造成严重的影响[2]。另外，若是想保证电解槽的使用寿命，一定要研发新抗钠侵蚀的阴极炭块，并且其质地一定要均匀，这样才能保证铝用阴极的使用性能，为铝用阴极带来良好的发展方向。

2.2 预焙阳极发展方向

预焙阳极在电解生产的过程中，不仅需要承受导电的作用，并且电化学反应中也会产生一定的作用。但是，若是预焙阳极的质量相对较差，就会到电解槽的热平衡性相对较差，电解质炭渣含童高，导电性差，电流效率降低，进而消耗的大量的电能。预焙阳极的的质量相对较高的话，需要的电阻率也相对较高，这样预焙阳极可以具有较好的抗氧化性能。

3 铝用炭素的发展措施

随着有色金属行业的发展，对相关的经济指标都做出了相应的规划，然而铝用阴极质量是保证经济指标稳定、健康发展的基础。因此，在下面的内容，针对上述所阐述的问题，对铝用阴极的发展措施，进行了简要的分析阐述。

3.1 煅烧

煅烧在提升铝用炭素质量的过程中，是非常有效的一种方式，具体的内容可以从以下结几个方面分析。

（1）为了保证铝用炭素的质量，可以利用煅烧的方式，主要是池东元素组成到组织结构都产生一定程度上的变化，这样会显著提升铝用炭素的物理性和化学性。

（2）在煅烧的过程在，需要煅烧阶段的温度进行严格的控制，一般情况下为1100℃～1200℃，并且煅烧时间一定要在20d左右，这样可以在一定的程度上提升铝用炭素的密度性，进而提升铝用炭素的质量，满足有色金属行业生产对铝用炭素的需求。

（3）通过利用煅烧的方式，也可以将铝用炭素中氢含量有效的去除，并且将铝用炭素的水分进行排出，将其体积处于收缩的状态，以此避免阳极和阴极在生产骨料，出现开裂的现象。由此看来，煅烧是提升铝用炭素质量的一项非常有效的方式，为铝用炭素的发展给予了一定的支撑。

3.2 焙烧

其实，在铝用炭素发展的过程中，提升铝用炭素质量的手段有很多，焙烧就是其中非常有效的一个。但是，在焙烧的过程中，温度的变化直接影响着铝用炭素的质量，如表1所示。

表1 焙烧与铝用炭素质量之间的关系

其实从表1中就可以看出，铝用炭素的物理化性能和温度之间是有着明显变化的。若是温度相对较低的化，焙烧出来铝用炭素中的电阻率和二氧化碳都有着相对明显的反差，这样就会影响铝用炭素的质量，为其发展带来了一定局限。因此，在焙烧的过程中，为了保证铝用炭素的质量，一定要注意以下几个方面。

（1）需要采用先进的炉型，这样才能保证铝用炭素的智联。但是，在选优先进炉型的时候，一定要具备密封性相对较好、火道结构合理、热效率相对较高扥特点，这样也可以有效实现节能的目的。

（2）在焙烧的过程中，需要采用先进的燃烧装置，并且与计算机网络控制系统连接，这样可以将焙烧温度误差进行良好的控制，进而保证铝用炭素的质量。同时，需要根据焙烧温度变化的情况，制定曲线变化。若是升温较快的话，煤沥青分解、发挥的速度就会有待提升，并且残炭率下降，而导致一系列物理化学性能的降低。因此，在焙烧的过程中，一定要控制好温度的变化，根据铝用炭素焙烧阶段的大小，对其温度进行调节，这样不仅避免对能源的消耗，提升铝用炭素的智联，对周围环境也不会造成太大的影响，有利于铝用炭素的发展进程。