提高生阳极炭块质量的几点看法

(2) 保证设备的稳定运行 ,避免因沥青秤不准造成同等 配方下出现碳块变形 (沥青多而变形时 ,增加细料混合沥青 ; 沥青少而变形时增加粗料也提高密度) ;加大对提斗或皮带 的维护 ;调整好沥青秤和其他配料秤 ,确保准确下料 。
(3) 定期对所需物料进行取样分析 ,根据分析结果确定 原料配比 。其中残极和生碎比例可根据实际取样分析结果
平均电阻 率 μ, Ω·m 56. 4 57. 7 55. 2 56. 8 54. 6 54. 6 53. 4 54. 9 53. 2 55. 1 54. 4 56. 3 55. 2
2. 1 阳极的工作配方是阳极质量的关键
阳极的生产配方是阳极质量的核心 ,要得到一个最佳的 经济配方 ,需要有专人进行长期试验 、计算分析 ,并结合现场 生产实际进行调整 ,方可保证产品高合格率 。科澳铝业公司 使用的是 4 粒级配方 ,石油焦分别为 12～6mm (粗焦) ,6～
作者简介 季科 (1974 - ) 男 ,1997 年毕业于天津城建学 院 。全国注册安全工程师 ,机电工程师 。毕业后一直从事煤 矿机电工作 。
(上接第 19 页) 极控制配料量不超过 15 %。对露天存放一年 以上的生碎最好经煅烧后再用 。原因是煤沥青在长期的加 热或放置后 ,沥青质 、游离碳含量将增加 ,分子量较小的物质 会逐渐缩合成分子量较大的物质 。
4 改造后的效果
4. 1 故障率明显地降低 由于该设备采用 PLC 可编程控制器为主机 ,减少了外部
的开关量 ,增强了系统的可靠性和安全性 ,与继电器和集成 电路同类产品相比较 ,故障率明显地降低 。 4. 2 故障原因容易查找
出现的故障一般为外部元件故障 。通常是传感器连接 线断路或者是接线端子松动等 。 4. 3 显示功能直观
科澳铝业公司一般控制残极用量为 20 %～30 % ,生碎用 量 3 %～6 % ,并根据实际需要调整 。
通过长期生产实践 ,摸索出只要筛分粒级满足表 5 要 求 ,生阳极配方基本就能满足生块的生产要求 。
表 5 配方中的粒度合理分布
粒级 + 12～6 6～3 3～1 1～0. 5 0. 15～0. 075 - 0. 075
(2) 从生产实际看 ,无论采用几种粒极的配方 ,只要粒度 分布合理 ,就能满足生产 。
(3) 多粒级配方虽然会增加配料成本 ,但对于工艺的稳 定性和提高产品质量是有利的 。
(4) 必须对生产中设备的常见故障及时处理 。
作者简介 高勇 (1975 - ) 男 ,大学本科 ,工程师 ,现在兖矿科 澳铝业有限公司电解铝厂技术中心从事阳极技术管理工作 。
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号 ; (2) 井口与车房闭锁功能 :井口不发信号 ,车房收不到信 号 ; (3) 信号指令之间的闭锁功能 :一信号指令发出后 ,其他 信号指令不能发出 ; (4) 信号与开车回路的闭锁功能 :信号不 发到车房 ,绞车不能启动 ; (5) 急停信号与绞车安全回路闭锁 功能 :按下急停按钮 ,断开绞车安全回路 ; (6) 罐笼与信号的 闭锁功能 :罐笼不到位 ,开车信号指令不能发出 ; (7) 安全门 与信号的闭锁功能 :安全门处于关闭状态 ,开车信号才能发 出 ; (8) 摇台与信号的闭锁功能 :摇台升起不到位 ,开车信号 不能发出 。
3mm(中焦) ,3～0. 15mm (细焦) 以及球磨粉 (其中 - 0. 075mm 占 75 %) 。残极采用 12～3mm 和 3～0. 15mm 两种粒极 ,残极 收尘粉外卖 ,不做生阳极配方原料 。这种大颗粒配料可以减 少配料粒级 ,实现低油比 ,从而减少配料投资 ,降低成本 ,减
少焙烧及烟气净化的负担 ,因此在近年来得到较为广泛的应 用 ,不少厂家使用类似配方都能生产出优质阳极 。但是实际 生产配方还需要从原料的质量 、物料平衡等方面来考虑 。
范围 16～22 15～18 13～17 8～15 14～18
22～26
3 生阳极的生产管理
生阳极质量波动是造成产品质量波动的主要因素 ,减少 过程工艺条件波动才能确保生阳极质量的稳定 。
(1) 原料供应质量必须稳定 ,对石油焦的粒度要求纳入 验收规定 ,若料太粉则会 , ①影响煅烧工艺控制和煅烧质量 , ②影响成型配料 。缺少大颗粒骨料 ,无法按正常配方进行配 比 ,生块产品容易变形 ,焙烧品裂纹增多 。对生碎 、煅后焦贮 存 、破碎 、运输过程进行控制 ,杜绝污染 。
2. 2 球磨粉的关键作用
纯度在生阳极配方中起着很重要的作用 ,尤其 - 0. 074 球磨粉中的含量 ,对炭块的体积密度及外观质量起到很关键 的作用 。下面的试验说明其对炭素制品性能的影响 ,A、B 两 个系列配方的压型品 、焙烧品及石墨品的体积密度见表 3 。
表 3 试体的体积密度
配方 压型品焙烧品石墨化品 配方 压型品焙烧品石墨化品
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平均体积密 1. 57 1. 55 1. 56 1. 56 1. 55 1. 55 1. 55 1. 58 1. 55 1. 56 1. 56 1. 55 1. 56
度 ,gΠcm3 平均真密
2. 03 2. 03 2. 04 2. 03 2. 06 2. 03 2. 03 2. 03 2. 04 2. 04 2. 04 2. 04 2. 04 度 ,gΠcm3
A1 1. 604 1. 476 1. 434 A2 1. 670 1. 512 1. 470 A3 1. 677 1. 524 1. 470
B1 1. 662 1. 517 1. 460 B2 1. 680 1. 526 1. 473 B3 1. 708 1. 525 1. 477
A4 1. 644 1. 511 1. 460 B4 1. 692 1. 510 1. 468
表 4 不同粒度焦炭构成的糊料的真密度
粒度 ,mm 4～2 2～1 1～0. 5 0. 5～0. 15 0. 15～0. 074 - 0. 074
密度 ,gΠcm - 3 1. 698 1. 755 1. 755 1. 821
1. 802
1. 767
2. 3 残极与生碎的应用
实践表明 ,生碎用量每增加 1 % ,沥青用量可减少 0. 2 % ～0. 5 % ,混捏温度提高 3～5 ℃。而残极用量增大时 ,沥青用 量也减少 ,因为残极对沥青的吸附性比煅后焦差 。生产中要 严把残极清理关 ,对露天存放一年以上的残 (下转第 21 页)
从上表可以看出 ,A、B 两个配方的压型品 、焙烧品及石 墨品的体积密度与 - 0. 074 球磨粉含量变化的规律是一致 的 ,即随着 - 0. 074 球磨粉含量的增加 ,试体体积密度增大 ; 当含量增加至 40 %时试体体积密度最大 ;含量再增加试体体 积密度下降 。这表明 , - 0. 074 球磨粉含量为 40 %时 ,大小焦 炭颗粒之间的空隙得到充分的填充 ;含量低于 40 %时 ,大小 焦炭颗粒之间空隙未得到完全填充 ,所以试体体积密度偏 低 ; - 0. 074 球磨粉含量大于 40 %时 ,试体体积密度偏低 ,这 与不同粒度焦炭构成的糊料的真密度不同有关 :在大于0. 5 mm 焦炭颗粒含量不变的情况下 , - 0. 074球磨粉由适宜含量 再增加时 ,使 0. 5～0. 15mm 和 0. 15～0. 074mm 焦炭含量相对 有所减少 ,而 0. 5mm～0. 15mm 和 0. 15～0. 074 焦炭构成的糊 料的真密度均高于 - 0. 074 球磨粉构成的糊料的真密度 (见 表 4) ,所以 - 0. 074 球磨粉由适宜含量再增加时 ,试体体积密 度下降 。
(1) 井底和井口采用 LED 显示 ,车房使用计算机显示 。 (2) 信号数字显示 :数字“2 、3 、4 、5”对应车房界面汉字显 示为“快上 、快下 、慢上调罐 、慢下调罐”,数字“1”表示停车 。
(3) 检修指示功能 :按下检修按钮 ,全线有“检修”显示 。 (4) 急停显示功能 :按下急停按钮断开绞车安全回路 ,全 线显示“急停”。 4. 4 音响功能清晰 (1) 信号指令的打点报警功能 :如信号“2”发出后 ,有自 动的两次打点音响报警 。 (2) 急停报警功能 :急停按钮按下后 ,有快速急促和断续 的脉冲式音响报警 。 (3) 扩音通讯功能 。 (4) 联络呼叫功能 。 4. 5 通信功能方便 (1) 采用远程通信模块可进行双线传输功能 ,可以减少 井筒中电缆芯数 ,降低电缆费用 。 (2) 车房 PLC 有与上位机通信的接口 ,可进行数据传输 。 该系统应用一年来 ,没有出现什么故障 ,促进了副井提 升系统的安全可靠运行 ,确保了人员和物料的正常提升 。
平均体积密 1. 61 1. 62 1. 61 1. 61 1. 62 1. 61 1. 62 1. 61 1. 62 1. 61 1. 62 1. 63 1. 616
度 ,gΠcm3
表 2 2006 年 1～12 月份焙烧阳极平均体积
密度 、真密度 、电阻率
月份
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均
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提高生阳极炭块质量的几点看法
高 勇 ,丁立伟 (兖矿科澳铝业有限公司 ,山东 邹城 273500)
摘 要 该文介绍生阳极制造过程中配方的重要性 ,通过分析 、试验 ,发现干料配比中各种粒度的合理分布 ,并采取有效措施 控制生阳极生产中常见的问题 ,成功地提高了生块体积密度和产品质量 ,从而明显提高了预焙阳极质量 。 关键词 阳极炭块 干料配比 球磨粉 生产管理
2 生阳极配方管理
生阳极车间自投产以来 ,由于生产管理得当 ,工艺控制 合理 ,设备配置先进 ,人员操作规范 ,所以产品质量一直比较 稳定 ,体积密度在 1. 59gΠcm3 ～1. 65gΠcm3 之间 (见表 1 、2) 。
表 1 2006 年 1～12 月份生块平均体积密度
月份
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均
进行调整 ,以保证焙烧块灰分不超标 。定期 (每天) 做筛分试 验 ,检查配料纯度是否波动 ,粒度组成是否符合技术要求 ,若 出现大幅波动 ,则应立即停止配料 ,重新调整配比 。在配方 更改试生产时 ,应注意观察生块的质量 ,若存在普遍的质量 问题 ,则应查找生产系统是否存在设备故障等问题 ,并根据 实际情况进行抢修设备或在保障连续生产的情况下临时采 取微调配方的方式弥补缺陷 。
目前 ,我国电解铝过程中阳极消耗较高 ,导致这一状况 除了电解本身的技术外 ,阳极质量差是一重要原因 。提高预 焙阳极质Leabharlann Baidu 、开发优质预焙阳极是降低阳极消耗 、优化电解 技术经济指标的重要措施 。
1 预焙阳极的现状
我国铝电解预焙阳极生产起步比较晚 ,与国家水平相比 主要存在以下问题 :
(1) 炭阳极国家标准与国际上先进的炭阳极质量要求存 在差距 ; (2) 设备 、技术比较落后 ; (3) 炭阳极质量的检测方法 没有完全与世界接轨 ; (4) 我国炭阳极产品质量波动较大 ,理 化性能差 ,均匀性差 ,与国际上先进的标准相比强度波动大 。
(4) 稳定生产过程中的工艺参数 。生阳极的配料精度 、 沥青配料温度 、干料预热温度 、糊料混涅温度 、混捏功率 、成 型温度等在生产中摸索出来的工艺技术参数 ,建议要保证相 对的稳定性 。频繁的调整工艺参数只能使生阳极质量越来 越差 。
4 结语
(1) 配方选择在电解铝用预焙阳极的生产过程中是一个 非常重要的环节 ,由于各厂家原料来源 、设备选择 、工艺条件 的不同 ,无法互相直接借鉴 。