预焙阳极是以石油焦、沥青焦为骨料,煤沥青为黏结剂制造而成,用作预焙铝电解槽作阳极材料。这种炭块已经过焙烧,具有稳定的几何形状,所以也称预焙阳极炭块,习惯上又称为铝电解用炭阳极。
用预焙阳极炭块作阳极的铝电解槽称预焙阳极电解槽,简称预焙槽,这是一种现代化的大型铝电解槽。预焙炭阳极通常安装在电解槽上部,强大的直流电流60-300ka通过炭阳极,导入电解液。
预焙阳极生产工艺 包括预碎、煅烧、破碎、筛分、配料、黏结剂的预处理、混捏、 糊料的成型、焙烧及清理加工等。
1、 原料。预焙阳极采用少灰原料,用作骨料的有石油焦和残极。
2、锻烧。采用回转窑或罐式煅烧炉在1250°C左右的高温 下对石油焦进行煅烧处理。
3、破碎筛分。将煅后石油焦和残极进行破碎,按照配方要 求筛分和磨成不同粒度的料,然后将其装入各自的料仓内。
4、清理加工。焙烧后的预焙阳极炭块略加清理,检查合格 即可出厂。预焙阳极在使用前需进行阳极炭块组装,即将阳极导杆、铸钢爪和预焙阳极炭块组合成一体。
预焙阳极电解槽和阳极炭块几乎与现代炼铝方法同时诞生。1880年,美国的霍尔(Hall)和法国的埃鲁(Heroult)同时提出冰晶石-氧化铝溶解炼铝法。1888年,美国匹兹堡电解厂把这种炼铝方法应用于工业生产,建成了世界上最早的预焙阳极电解槽,所用阳极炭块以木炭作为原料,采用模压法生产,单个阳极横截面积只有8~10cm2,其质量指示也比较落后。之后,瑞士、法国、英国、德国等几个国家都使用了类似的预焙阳极,用电解法生产铝。预焙炭阳极通常安装在电解槽上部,强大的直流电流60-300ka通过炭阳极,导入电解液。炭阳极的电阻率为50-70 μΩ.m,加上导杆与接点电阻,正常铝电解生产时,消耗的炭阳极上的电压降为300-500mV,占电解槽电压降的10%-15%。在炭阳极底部接触熔融电解液的部位,发生分解氧化铝的复杂电化学反应(阳极反应)。在碳的参与下,阳极最终产物是CO和CO2。铝电解生产中,炭阳极日平均消耗1-2CM,定期向电解槽上部添加新的阳极糊(对自焙阳极电解槽)或定期更换预焙阳极将(对预焙阳极电解槽)是阳极工作的主要内容,以保持阳极连续正常工作。
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