談鋁用炭陽極焙燒工藝的優化

耿少會

摘 要：在我國傳統的焙燒工藝中并不能夠充分發揮燃燒所產生的熱量值，這就會導致在焙燒過程中能量的消耗就會逐漸偏高，并不能夠充分將揮發份進行有效燃燒，進而導致煙的凈化作用有著較為嚴重的負擔性質。與此同時揮發份之中的焦油在排煙的架子或者環狀圖形的煙道進行沉積過程中，就會導致煙氣的管道產生著火現象，并且嚴重的時候就會威脅到設備的安全性管理。除此之外，管道內的溫度就會不受控制的進行提升，產品的質量較差且產品的生產效率也會降低。

關鍵詞：鋁用炭陽極;焙燒工藝;優化

一、引言

在我國的鋁用炭陽極進行焙燒工藝過程中，由于空氣環保以及節能的相關需求，我國與國外的很多現代化鋁廠都大量運用了預焙陽極的電解槽來進行相關工藝制造。在此之中預焙陽極的主要影響力就在于導電與充分參加鋁電解時的電化學與化學共同的反應。并且預焙陽極也是電解槽的核心“部件”，在電解的過程中有著必不可少的重要影響。因此，相關研究人員要想充分提升我做炭素陽極的工藝生產技術，以及想要在現代化的電解工藝技術條件基礎上，就應當充分提升我國預焙陽極電解槽核心部位的炭陽極物理化學以及電化學的相關性能標準。

二、焙燒爐燃燒的控制法及問題的處理

在焙燒燃燒自動控制的過程中，最重要的是對燃料供給的控制了，依據焙燒爐燃燒過程中涉及到的火道以及每個工作程序需要的工作溫度而定，控制燃料的量從而實現焙燒爐燃燒的控制。在測評焙燒爐燃燒過程中最佳狀態的過程中，控制通風口的排風率以及氧氣的流動速率至關重要，合適的通風量能夠促進焙燒爐的工作效率的提高。倘若通風量較少，不足以將焙燒爐在燃燒過程中產生的有害氣體排走，長期積累在焙燒爐排出口可能會發生爆炸，嚴重侵害人民的生命安全;通風量較大就會將燃料排除，造成燃料的浪費，并且為自然環境帶來更大負擔。

部分企業公司的陽極焙燒加熱設備利用脈沖式燃燒控制器，引進脈沖式燃燒控制器控制焙燒爐的燃燒。在現在被科技產品籠罩的時代，工業發展領域有了質的飛躍，通過引進先進科技技術，達到高質量的工業產品。DCS自動控制系統的出現，方便了對焙燒爐燃燒的控制，探索焙燒爐燃燒過程中涉及到的每一個火道，對其進行溫度的判定以及對其進行壓力監測，既可以節省焙燒爐燃燒過程中燃料的消耗，還能夠為保護環境做出一定貢獻，推動人與自然和諧發展。

三、鋁用炭陽極進行焙燒工藝的具體分析

3.1 煅燒工藝

煅燒這一工藝就是焙燒陽極生產過程中的首要工序，是能夠將已經被破碎成為五十到七十毫米之間的石油以及瀝青兩種原料在沒有空氣的條件下，進行有效高溫預熱處理的一個主要過程。煅燒工藝的主要目的就是為了充分排除焙燒原料中的主要水分以及揮發分，還能夠促進焙燒原料中的單體狀態下的硫氣化以及化合狀態下的硫分解，為了能夠達到提高焙燒工藝下原料的抗熱震性質、原料的機械強度、具體的密度指數、在電解槽中的導電效率以及抗氧化的性質。

3.2 生陽極的制造工藝

預焙陽極的炭塊具體配方有著較小顆粒形狀的具體配方以及大顆粒形狀的具體配方兩種。較大顆粒狀的配料能夠有效降低配料的顆粒等級并且能夠與低級的瀝青互相匹配，降低具體配料的顆粒等級是為了充分節省材料的制備以及對工藝配料部分的具體投資，進而提升生陽極的具體配料生產效率并科學的減少配料成本。除此之外還能夠降低與瀝青的配比指數，在一定程度上節省瀝青的使用量，減少焙燒工藝以及煙氣的凈化承擔程度。

3.3 焙燒工藝

對于鋁用炭陽極的焙燒工藝指的就是能夠影響以炭素來制作的物品五里河化學性能非常大的一道具體并較為關鍵的工序。這道工序是為了能夠將解壓變形后的具體炭塊在沒有空氣的條件下進行具體的加熱處理，并且能夠讓粘結劑科學的轉變為焦炭。由于生快中的瀝青能夠較為牢固的將炭素顆粒物質之間的過度層面所緊緊包圍起來，因此在受到高溫影響作用下就會轉化為焦炭，并且在成品的形成過程中形成界面的炭網格層面，能夠起到具體的搭橋以及對生塊加固的具體作用。

經過充分焙燒后的炭素陽極就會有著穩定的機械強度，并且能夠較為顯著的提升炭素陽極的導熱導電性能以及耐高溫的特性。炭素陽極的焙燒工藝是一種復雜的工藝過程，隨著溫度的逐漸升高并且伴隨著焙燒后的產品會發生各種物理化學變化，在此過程中充分影響焙燒工藝的最關鍵技術參數就是焙燒時的具體溫度。

四、鋁用炭陽極焙燒工藝的具體優化

4.1 殘極用量的控制

對于殘極的應用質量應當有著一定的控制程度，正是由于殘極的質量能夠在很大程度上對新陽極的質量指數產生影響力度，具體情況來說殘極自身就含有起著催化作用的電解質有效成分，比如鈉、鈣、鎂等等，這些有效成分都會對新的陽極生產帶來許多不利的影響。因此在焙燒工藝進行過程中應當有效控制殘極的具體數量、質量以及殘極的清潔指數來有效控制殘極的用量。

4.2 炭塊升溫梯度

從專業的角度去分析鋁用炭陽極焙燒工藝，炭塊升溫梯度主要是放熱過程;，在此階段能夠會發出大量的熱量，因此可利用炭塊升溫梯度制作一些溫度要求較高的工藝。隨著溫度的釋放，焙燒爐周圍會產生大量粘結劑，粘結劑在高溫的環境中就會發生焦化，從而達到鋁用炭陽極焙燒工藝成果。在此過程中必須嚴格控制粘結劑的量，當粘結劑和溫度不成正比時，會降低瀝青析焦量，影響產品生產效率。在炭素陽極的焙燒工藝進行過程中，炭素陽極如果被空氣與二氧化碳氧化了，就會產生優先氧化的部分，也就是粘結劑的基礎物體瀝青以及細炭粉之間的混合物體。這種氧化現象被研究人員具體稱之為選擇性氧化。因此選用高質量的瀝青應當是制造高質量陽極最主要的核心。

4.3 制定合理的焙燒升溫曲線

焙燒工藝應當是影響炭素制作產品物理與化學性能的關鍵性工序，焙燒這一工序的完成好壞決定了陽極炭塊的具體物理與化學性能。正是由于陽極炭塊的焙燒工藝過程應當時需要經過一個從具體升溫、對溫度進行穩定處理以及降溫的溫度變化實行來收工的。因此在焙燒工序進行之前，相關研究人員就應當制定一個合理的焙燒升溫曲線示意圖。這能夠在較低水平和低能源消耗的條件下得到高質量的陽極，并且這個高質量的陽極有著質量的同一性。

五、結束語

要想充分滿足我國人民對鋁電解的使用需求，就應當充分的對鋁用炭陽極焙燒工藝進行具體優化，能夠通過對炭素陽極的質量提升，包含對炭素殘極的使用量控制、選擇高質量的瀝青材料以及在焙燒工藝開始進行前制定科學合理的焙燒升溫曲線示意圖來提升具體的工藝質量。這對促進我國鋁電解工業的有效發展以及提升我國鋁工業在國際市場的競爭地位有著一定的影響力度。

參考文獻：

[1]陳少昌，張豐立.淺談鋁用炭陽極焙燒工藝的優化[J].科技信息，2012（05）：117+116.

[2]朱世發，羅英濤，許建華，陳開斌，郭瑞敏，楊宏杰.鋁用炭陽極焙燒工藝優化與實踐[J].輕金屬，2010（06）：39-42.