谈铝用炭阳极焙烧工艺的优化

耿少会

摘 要：在我国传统的焙烧工艺中并不能够充分发挥燃烧所产生的热量值，这就会导致在焙烧过程中能量的消耗就会逐渐偏高，并不能够充分将挥发份进行有效燃烧，进而导致烟的净化作用有着较为严重的负担性质。与此同时挥发份之中的焦油在排烟的架子或者环状图形的烟道进行沉积过程中，就会导致烟气的管道产生着火现象，并且严重的时候就会威胁到设备的安全性管理。除此之外，管道内的温度就会不受控制的进行提升，产品的质量较差且产品的生产效率也会降低。

关键词：铝用炭阳极;焙烧工艺;优化

一、引言

在我国的铝用炭阳极进行焙烧工艺过程中，由于空气环保以及节能的相关需求，我国与国外的很多现代化铝厂都大量运用了预焙阳极的电解槽来进行相关工艺制造。在此之中预焙阳极的主要影响力就在于导电与充分参加铝电解时的电化学与化学共同的反应。并且预焙阳极也是电解槽的核心“部件”，在电解的过程中有着必不可少的重要影響。因此，相关研究人员要想充分提升我做炭素阳极的工艺生产技术，以及想要在现代化的电解工艺技术条件基础上，就应当充分提升我国预焙阳极电解槽核心部位的炭阳极物理化学以及电化学的相关性能标准。

二、焙烧炉燃烧的控制法及问题的处理

在焙烧燃烧自动控制的过程中，最重要的是对燃料供给的控制了，依据焙烧炉燃烧过程中涉及到的火道以及每个工作程序需要的工作温度而定，控制燃料的量从而实现焙烧炉燃烧的控制。在测评焙烧炉燃烧过程中最佳状态的过程中，控制通风口的排风率以及氧气的流动速率至关重要，合适的通风量能够促进焙烧炉的工作效率的提高。倘若通风量较少，不足以将焙烧炉在燃烧过程中产生的有害气体排走，长期积累在焙烧炉排出口可能会发生爆炸，严重侵害人民的生命安全;通风量较大就会将燃料排除，造成燃料的浪费，并且为自然环境带来更大负担。

部分企业公司的阳极焙烧加热设备利用脉冲式燃烧控制器，引进脉冲式燃烧控制器控制焙烧炉的燃烧。在现在被科技产品笼罩的时代，工业发展领域有了质的飞跃，通过引进先进科技技术，达到高质量的工业产品。DCS自动控制系统的出现，方便了对焙烧炉燃烧的控制，探索焙烧炉燃烧过程中涉及到的每一个火道，对其进行温度的判定以及对其进行压力监测，既可以节省焙烧炉燃烧过程中燃料的消耗，还能够为保护环境做出一定贡献，推动人与自然和谐发展。

三、铝用炭阳极进行焙烧工艺的具体分析

3.1 煅烧工艺

煅烧这一工艺就是焙烧阳极生产过程中的首要工序，是能够将已经被破碎成为五十到七十毫米之间的石油以及沥青两种原料在没有空气的条件下，进行有效高温预热处理的一个主要过程。煅烧工艺的主要目的就是为了充分排除焙烧原料中的主要水分以及挥发分，还能够促进焙烧原料中的单体状态下的硫气化以及化合状态下的硫分解，为了能够达到提高焙烧工艺下原料的抗热震性质、原料的机械强度、具体的密度指数、在电解槽中的导电效率以及抗氧化的性质。

3.2 生阳极的制造工艺

预焙阳极的炭块具体配方有着较小颗粒形状的具体配方以及大颗粒形状的具体配方两种。较大颗粒状的配料能够有效降低配料的颗粒等级并且能够与低级的沥青互相匹配，降低具体配料的颗粒等级是为了充分节省材料的制备以及对工艺配料部分的具体投资，进而提升生阳极的具体配料生产效率并科学的减少配料成本。除此之外还能够降低与沥青的配比指数，在一定程度上节省沥青的使用量，减少焙烧工艺以及烟气的净化承担程度。

3.3 焙烧工艺

对于铝用炭阳极的焙烧工艺指的就是能够影响以炭素来制作的物品五里河化学性能非常大的一道具体并较为关键的工序。这道工序是为了能够将解压变形后的具体炭块在没有空气的条件下进行具体的加热处理，并且能够让粘结剂科学的转变为焦炭。由于生快中的沥青能够较为牢固的将炭素颗粒物质之间的过度层面所紧紧包围起来，因此在受到高温影响作用下就会转化为焦炭，并且在成品的形成过程中形成界面的炭网格层面，能够起到具体的搭桥以及对生块加固的具体作用。

经过充分焙烧后的炭素阳极就会有着稳定的机械强度，并且能够较为显著的提升炭素阳极的导热导电性能以及耐高温的特性。炭素阳极的焙烧工艺是一种复杂的工艺过程，随着温度的逐渐升高并且伴随着焙烧后的产品会发生各种物理化学变化，在此过程中充分影响焙烧工艺的最关键技术参数就是焙烧时的具体温度。

四、铝用炭阳极焙烧工艺的具体优化

4.1 残极用量的控制

对于残极的应用质量应当有着一定的控制程度，正是由于残极的质量能够在很大程度上对新阳极的质量指数产生影响力度，具体情况来说残极自身就含有起着催化作用的电解质有效成分，比如钠、钙、镁等等，这些有效成分都会对新的阳极生产带来许多不利的影响。因此在焙烧工艺进行过程中应当有效控制残极的具体数量、质量以及残极的清洁指数来有效控制残极的用量。

4.2 炭块升温梯度

从专业的角度去分析铝用炭阳极焙烧工艺，炭块升温梯度主要是放热过程;，在此阶段能够会发出大量的热量，因此可利用炭块升温梯度制作一些温度要求较高的工艺。随着温度的释放，焙烧炉周围会产生大量粘结剂，粘结剂在高温的环境中就会发生焦化，从而达到铝用炭阳极焙烧工艺成果。在此过程中必须严格控制粘结剂的量，当粘结剂和温度不成正比时，会降低沥青析焦量，影响产品生产效率。在炭素阳极的焙烧工艺进行过程中，炭素阳极如果被空气与二氧化碳氧化了，就会产生优先氧化的部分，也就是粘结剂的基础物体沥青以及细炭粉之间的混合物体。这种氧化现象被研究人员具体称之为选择性氧化。因此选用高质量的沥青应当是制造高质量阳极最主要的核心。

4.3 制定合理的焙烧升温曲线

焙烧工艺应当是影响炭素制作产品物理与化学性能的关键性工序，焙烧这一工序的完成好坏决定了阳极炭块的具体物理与化学性能。正是由于阳极炭块的焙烧工艺过程应当时需要经过一个从具体升温、对温度进行稳定处理以及降温的温度变化实行来收工的。因此在焙烧工序进行之前，相关研究人员就应当制定一个合理的焙烧升温曲线示意图。这能够在较低水平和低能源消耗的条件下得到高质量的阳极，并且这个高质量的阳极有着质量的同一性。

五、结束语

要想充分满足我国人民对铝电解的使用需求，就应当充分的对铝用炭阳极焙烧工艺进行具体优化，能够通过对炭素阳极的质量提升，包含对炭素残极的使用量控制、选择高质量的沥青材料以及在焙烧工艺开始进行前制定科学合理的焙烧升温曲线示意图来提升具体的工艺质量。这对促进我国铝电解工业的有效发展以及提升我国铝工业在国际市场的竞争地位有着一定的影响力度。

参考文献：

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[2]朱世发，罗英涛，许建华，陈开斌，郭瑞敏，杨宏杰.铝用炭阳极焙烧工艺优化与实践[J].轻金属，2010（06）：39-42.