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石墨阴极生产工艺

阅读:323发布:2020-05-13

专利汇可以提供石墨阴极生产工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 石墨 化 阴极 生产工艺,它是选用延迟 石油焦 、 沥青 焦混合,经 煅烧 后, 破碎 筛分,混合后加入硬质沥青粘结剂,经过混捏,加工成 电解 槽 所需阴极的炭 块 毛坯形状,经 焙烧 将粘结剂沥青 碳 化,制得 石墨化 阴极炭块。本发明具有机械、电学、热学性能俱佳,且制造成本低等优点。特别适合大型 电解槽 使用。,下面是石墨阴极生产工艺专利的具体信息内容。

1、一种石墨阴极生产工艺,其特征在于:选用延迟石油焦沥青焦或二者混合,比例为石油焦7-9:沥青交3-1,经煅烧后,破 碎筛分,不同粒度的原料按干料配比:4-2mm 17-23%,2-1mm 14-18%, 1-0.5mm,10-15%,0.5-0.25mm 6-12%,0.25-0.09mm 19-24%, 0.9-0mm 23-27%混合后加入占糊料比例16-22%的硬质沥青粘结剂, 经过混捏,冷却到140-160℃,加工成电解槽所需阴极的炭毛坯形 状,经焙烧将粘结剂沥青化,再对炭块毛坯的开口孔先抽真空,再 注入沥青,加压到1.3-1.5Mpa,让沥青浸入炭块毛坯的开口孔内, 然后进行二次焙烧将浸入的沥青碳化,再对炭块毛坯进行 2100-2800℃的高温处理,制得石墨化阴极炭块毛坯,最后将炭块毛 坯加工成电解槽筑炉所需的石墨化阴极炭块。

说明书全文

技术领域:

发明涉及一种电解大型预焙槽所用阴极的生产工艺。

技术背景:

随着电解铝向大型预焙槽方向深入发展,石墨化阴极已成为国际 上大型预焙槽普遍使用材料;由于石墨化阴极在电解生产过程中具有 阴极压降小、导热性能优良、抗钠膨胀性能好等优点,很多生产中的 老槽在大修过程中正在改用石墨化阴极,达到强化电流增产增效的目 的。但是国外所用的石墨化阴极由于所用材料及工艺的限制,其价格 非常昂贵,而目前我国铝用阴极的生产大多数还停留在以无烟为主 石墨含量低于30%的半石墨质炭的低级阶段,由于半石墨质阴极电 阻率高(是石墨化阴极的2.5-3倍),导致电解槽阴极压降高,电能 消耗多;导热性能差(是石墨化阴极的10-20%),影响大型电解槽的 热平衡,严重影响我国电解技术的进一步发展。

发明内容:

本发明的目的在于:提供一种机械、电学、热学性能俱佳的石墨 化阴极,且制造成本低,以克服上述问题。

本发明是这样实现的:选用延迟石油焦沥青焦或二者混合,比 例为石油焦7-9:沥青焦3-1,经煅烧后,破碎筛分,不同粒度的原 料按干料配比:4-2mm 17-23%,2-1mm 14-18%,1-0.5mm,10-15%, 0.5-0.25mm 6-12%,0.25-0.09mm 19-24%,0.9-0mm 23-27%混合 后加入占糊料比例16-22%的硬质沥青粘结剂,经过混捏,冷却到 140-160℃,加工成电解槽所需阴极的炭块毛坯形状,经焙烧将粘结 剂沥青化,再对炭块毛坯的开口孔先抽真空,再注入沥青,加压到 1.3-1.5MPa,让沥青浸入炭块毛坯的开口孔内,然后进行二次焙烧将 浸入的沥青碳化,再对炭块毛坯进行2100-2800℃的高温处理,制得 石墨化阴极炭块毛坯,最后将炭块毛坯加工成电解槽筑炉所需的石墨 化阴极炭块。

本发明与现有技术相比,具有以下优点:

1、机械性能:

①由于钠膨胀率低,不会发生炭块起层现象,减少对相邻炭块 的影响;从而使炭块老化减慢;

②较高的变形降低了断裂敏感性;

2、电学性能:

①较低的电阻率使阴极压降减小;

②良好的导电性能改变了金属层的电流分布,导致电解槽新的 磁流体动力学平衡。

3、热学性能

①较高的导热率使阴极表面的温度均匀,使炭块热端避免了掉 渣的沉淀;

②较低的电阻率在阴极内产生的热少,在不增加底部保温 的情况下增加电流可保持热平衡。

附图说明:

附图1为本发明的工艺流程图

具体实施方式:

本发明的实施例:选用易石墨化的延迟石油焦、沥青焦混合,比 例为:石油焦7:沥青焦3,利用罐式煅烧炉煅烧,经过破碎筛分, 不同粒度的原料按比例(干料配比:4-2mm 20%,2-1mm 16%,1-0.5mm 12%,0.5-0.25mm 8%,0.25-0.09mm 22%,0.09-0mm 22%)混合后加 入20%(占糊料比例)的残碳率高的硬质沥青粘结剂,经过混捏机 混捏,用均化冷却机冷却到140-160℃进入振动成型机加工成电解槽 所需阴极的炭块毛坯形状,用带盖环式焙烧炉将粘结剂沥青碳化,用 高压浸渍罐对炭块毛坯的开口孔先抽真空,再注入沥青加压到 1.3-1.5MPa,让沥青浸入炭块毛坯的开口孔内,然后进入带盖环式焙 烧炉进行二次焙烧将浸入的沥青碳化(也可以不经过浸渍和二次被 烧),用内串接石墨化炉对炭块毛坯进行2100-2800℃的高温处理, 制得石墨化阴极炭块毛坯,最后采用炭块铣床和锯床将炭块毛坯加工 成电解槽筑炉所需的石墨化阴极炭块。

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