以石油焦为着力点提升铝用阳极质量策略获奖科研报告

以石油焦为着力点，提升铝用阳极质量策略获奖科研报告摘

要：石油焦在工业生产中主要应用于以下三个方面：第一方面，用于电解铝的预焙阳极和阳极糊。第二方面，用于碳素行业，生产增碳剂。第三方面，煅烧生焦，除石油焦挥发分，减少氢含量，用于制作石墨电极。本文探讨的是利用石油焦提升铝用阳极的质量。

关键词：石油焦;铝用阳极;有效策略

铝用阳极在电解铝中不仅可以应用于导电，而且参与具体化学反应中，并在铝电解的过程中，占据25%的电能消耗。由此可见铝用阳极在铝电解过程中的重要作用。铝用阳极的重要生产原料是石油焦。石油焦的好坏在很大程度上决定铝用阳极质量的好坏。本文从石油焦与铝用阳极的关系入手，分析两者的关系以及提升鋁用阳极质量的生产策略。

一、石油焦与铝用阳极质量的关系

（1）煅后焦的温度与铝用阳极生产的关系

石油焦是铝用阳极的重要原材料。石油焦的电阻率会直接影响铝用阳极的电阻率。值得注意的是相关操作人员应注重煅烧后石油焦的电阻率，进而为提升铝用阳极的制作质量打下良好的基础。在实际的生产过程中，不同的石油焦具有不同的焦子粒级，而焦子粒级的不同也是影响电阻率的重要因素之一。因而在实际的煅烧石油焦的过程中，操作人员应从石油焦的焦子粒级出发，并充分结合当时的生产条件，合理煅烧。通过大量的实验得知，1300摄氏度是最佳的煅烧温度，在此温度下产生的煅后焦，其各个指标相对稳定，这也可以反映出，此温度下的煅后焦在物理特性和化学特性方面相对稳定，因而更加适宜制作铝用阳极。

（2）焦中微量元素对铝用阳极反应的影响

上文提到铝用阳极的消耗占整个铝电解消耗量的25%，在电解铝的过程中发挥着重要作用。引起铝用阳极消耗量如此大的原因不仅包括阳极与空气的反应，而且还与二氧化碳的反应。影响铝用阳极以上反应效果的原因，除了客观情况之外，与阳极的温度、阳极的杂质含量以及生产阳极所用的煅后焦的孔度密切相关。进一步延伸，我们会发现煅后焦是决定铝用阳极消耗严重的最终原因，而其中起着重要因素的是煅后焦的孔隙度、密度。除此之外，通过大量的实践和实验，我们发现真正影响阳极与空气和二氧化碳的反应效果的是煅后焦中的微量元素构成，而其中的铁、钠以及钒、镍等微量元素可以加速阳极与空气和二氧化碳的反应效果。

（3）巧用元素配制，控制灰分含量，完善阳极反应

在生产中，阳极常常出现掉渣快，消耗快的现象，甚至还会有融化的钢爪。这些现象会严重影响电解铝的品质。造成这种现象的原因是因为石油焦中有大量的微量元素，正如上文提到的铁、钠以及钒、镍等微量元素，它们在实际电解铝的过程中，会选择性地发生氧化，从而造成以上的这些现象。石油焦的微量元素主要来源于以下两个方面：第一方面，石油焦本身具有微量元素。第二方面，在煅烧石油焦的过程中，会有很多的微量元素会融入到石油焦中，比如，生产设备中的铁屑等等。据现有的技术，石油焦的这些微量元素是不能被彻底消除的，只有通过调配不同品质的原料，从而合理控制石油焦中的各种微量元素的配比，实现有效控制铝用阳极反应的目的。

二、灵活调整石油焦配比，满足阳极生产需求的有效策略

（1）购进焦中微量元素分析仪器，提升配比科学性

工厂可以购进石油焦微量元素分析仪，从而对石油焦中的微量元素进行全面分析，让操作工可以根据石油焦微量元素分析仪上的数据，灵活地调整不同品质的原料配比。与此同时，操作人员可以分别测量生产前的石油焦中的各个微量元素含量以及煅后焦的微量元素含量，从客观地生产情况出发，找出引起石油焦微量元素增加的具体原因，制定具体的解决策略，让整个煅后焦的微量元素的配比以及生产更为科学。

（2）以生市场需求为着力点，增强阳极指标稳定性

通过对市场的调研，我们发现各个生产厂家对石油焦中的微量元素具有不同的要求，因而厂家和相关的操作人员，可以构建相应的原料统计数据表。与此同时，操作人员可以根据统计数据表，灵活地采用多种存放和加工方式。比如，操作人员可以根据具体的市场需要，对石油焦进行分类整理，特别注明杂质高和微量元素高的石油焦，从而针对性使用。与此同时，操作工应根据相应的生产厂家要求，运用分类的石油焦进行生产，并合理地控制煅烧炉的温度，优化原料的配比，让生产的铝用阳极更具有稳定性，提升石油焦的使用效率。

（3）以煅后焦指标为切入点，完善阳极物理的特性

因为每个厂家对于断后焦的指标不同，因而操作工在生产煅后焦的过程中，可以根据实际情况适时地掺入残极或是生碎，从而进一步改变断后焦的物理特性，增强煅后焦的耐压强度、密度和体积，从而生产出具有物理稳定性的煅后焦，提升铝用阳极的质量，满足厂家的生产