文档介绍：优质铝用预焙阳极炭块制造技术的研究与开发
包头铝业有限公司
二00九年四月
作者:刘伟关文斌
1概述
本项目是在结合公司提出的“力争在两年时间内产品理化指标有质的突破,产品质量达到,理化指标与国际接轨,圆满完成出口任务”的目标,于2006年正式立项的。
优质铝用预焙阳极炭块制造技术的研究与开发项目重点研究开发了原料的选择与石油焦配料技术;石油焦煅烧温度与时间;球磨粉结构控制以及配方的优化;混捏温度、沥青使用温度、成型温度等温度制度优化;焙烧曲线、装出炉作业技术优化;磁选机在线除铁、镍技术。实现预焙阳极炭块理化指标与,完成出口俄罗斯、荷兰预焙阳极炭块生产任务,占领国际预焙阳极炭块市场,为公司建立新的经济增长点。通过优质铝用预焙阳极炭块制造技术推广应用,为电解节能减排、生产高级铝及400kA大型电解槽安全平稳启动奠定坚实基础。
为了确保“优质铝用预焙阳极炭块制造技术的研究与开发项目”按计划如期进行,并取得成果,包头铝业有限公司产品研发技术检测中心编制了项目组织与管理制度,将项目研究开发分成两个团队。
炭素一公司负责开发项目的技术方案制定及组织实施。炭素一公司由经理亲自牵头,按照生产工艺线组织技术人员形成研发团队,并建立组织制度与激励制度,进行任务分工。建立质量跟踪制度,完善产品标识,研发期间每一块预焙阳极炭块从原料到生块、到熟块建立档案,便于质量分析。定期组织讨论分析会,各负责人汇报研发成果及存在的问题,制定解决问题的措施。
产品研发技术检测中心负责技术方案的研发方向及目标,并监督检查方案的实施情况,同时负责原料、半成品、成品检测分析,评价研发效果,及时向炭素一公司进行反馈。根据研发进度制定了检测分析制度与考核办法,做到进厂原料分析必须在入库前完成,半成品、成品检测在24小时内完成,确保项目研发信息及时准确。
2 立题目的与意义
随着国内铝工业的高速发展和世界经济一体化进程的加快,铝电解对预焙阳极炭块的质量要求越来越高,而国内阳极质量指标与国际指标相比差距总体较大,所以预焙阳极质量水平亟待提高,质量指标急需与国际接轨,原来传统的五项常规指标已经不能准确描述预焙阳极炭块的质量状况。在铝电解过程中,预焙阳极炭块质量的好坏不仅影响吨铝炭耗,而且对电流效率、能耗、原铝质量、环境污染、电解操作以及电解槽维护等均有影响。因此,根据预焙阳极在电解过程的行为,我们认为优质阳极应该具备以下几种主要特征:

研究任务的目的和意义
通过优质铝用预焙阳极炭块制造技术开发与创新,使包头铝业有限公司的预焙阳极炭块制造技术达到,理化指标与国际接轨,实现产品走出国门,远销俄罗斯、荷兰的目标。
通过优质铝用预焙阳极炭块制造技术推广应用,为电解节能减排、生产高级铝及400kA大型电解槽安全平稳启动及运行奠定坚实基础。
1、对CO2的低反应性、对空气的低反应性;2、良好的耐热震性,不因热震而有裂痕、折断和掉渣掉块;3、有良好的导电性;4、具有稳定的微量元素,对原铝的品位影响不大;5、有较低的空气渗透性;6、几何尺寸符合公差要求,外形整齐、清洁、密实。
3 立题依据与设计指导思想
预焙阳极炭块微量元素、CO2反应性、空气反应性、空气渗透性、热导率、电阻率、抗压强度、抗折强度、真密度、体积密度等物理化学指标相互影响的研究,重点工序如原料配比、煅烧、沥青熔化、磨粉、中配配料以及焙烧工艺技术对预焙阳极炭块理化指标的影响的研究,开发优质预焙阳极炭块制造技术。
设计指导思想
立题依据
(1)预焙阳极炭块质量指标与国际指标差距较大,继续提高产品质量与国际接轨。
(2)具有50年的铝用炭素生产经验,专业技术队伍素质较高,具有研发能力。
(3)产品研发技术检测中心为国家认可试验室,铝用炭素分析设备先进,检测设备与检测方法已经与国际接轨,为优质铝用预焙阳极炭块制造技术的研究与开发奠定了坚实基础。
(4)出口预焙阳极炭块合同即将签订,面临出口预焙阳极炭块质量指标压力。
(5)400KA高电流密度、国际最大铝电解槽的建设投产,对预焙阳极炭块质量指标提出了更高要求。
4 研究内容与成果分析
从微量元素影响阳极性能分析表(表1)可得出,油焦的选择首先考虑的是微量元素特别是Na、Ca、V、Si、Fe,根据生产实践对比,Na、Ca、对CO2反应性影响极大,V对空气反应性影响极大, 其次考虑石油焦的挥发份、灰分、颗粒强度、CO2反应性、空气反应性、粉焦量、煅后振实容重等指标。而沥青的选择主要考虑甲苯不溶物、挥发份、软化点、喹啉不溶物指标。
研究内容之一:原料的选择与配比技术开发
立题研究的过程与方法
表1:预焙阳极炭块微量元素对