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铝电解用优质炭阳极生产关键技术开发及产业化
发布时间:2014-09-29   

  成果名称:铝电解用优质炭阳极生产关键技术开发及产业化

  成果拥有单位:中南大学

  成果简介:炭阳极被公认为铝电解槽的“心脏”,在铝电解过程中起着导入强大直流电和参加电化学反应的重要作用。但是长期以来,炭阳极质量问题已成为严重制约我国铝工业发展的主要技术瓶颈,创新开发优质炭阳极生产技术是我国铝电解工业进一步降耗减排的关键,也是我国炭阳极工业淘汰落后、产业升级的必然趋势。本项目以中国铝业公司郑州研究院为依托,联合中铝各分公司及中南大学,对利用我国自产的原材料生产优质炭阳极的关键技术进行了全面系统的研究,取得了重大的技术突破,形成了一系列具有自主知识产权的创新技术。

  1、 首次全面揭示了我国石油焦性质的地域分布特征以及微量元素对石油焦质量的影响规律采用国际先进水平的研究方法和设备,首次对我国六大区域生产的石油焦的各种性质进行了全面系统的分析研究,首次发现了我国石油焦成分和性质的地域分布特征;通过大量的试验研究,揭示了石油焦中主要微量元素对石油焦氧化反应性的影响规律;建立了我国铝用石油焦新的研究方法、质量控制体系和分析检测标准。

  2、首创了石油焦选择性耦合混配技术创新地提出了多种石油焦选择性耦合混配新工艺,即对不同来源的石油焦的微量元素含量、粒度分布和颗粒结构和强度进行全面分析,根据各种微量元素对石油焦反应性影响的规律,精心选择可实现交互耦合作用的多种不同种类、不同成分和不同粒度的石油焦(也可以是低质焦),并设计科学合理的混配控制参数,进行混配并充分均化,形成颗粒组成合理、抗氧化性强的混合石油焦,成为炭阳极生产的优质原料。

  3、首创了炭阳极生产干料配方新技术,包括石油焦煅烧新工艺、多粒级配比技术、球磨控制工艺以及洁净残极大颗粒配方等利用我国独特的罐式煅烧炉技术和自主开发的煅烧回转窑的燃烧模型及控制技术,大大提高了煅后焦的质量;开发了多粒级配方优化技术,细化了粒级设置,采用最大化堆积密度原理,设计了优化的干料粒级配方,提高了炭阳极的密度和强度,减少了炭阳极的内在结构缺陷;开发了球磨粉布林值控制工艺,通过确定球磨粉布林值的控制目标值,并进行布林值在线检测和控制,使球磨粉粒度和比表面达到最佳值范围,从而提高炭阳极的体积密度;开发了大颗粒洁净残极配方技术以及残极清理技术及装备,制定了返回残极清理以及钠含量的控制标准,将强度高的洁净大颗粒残极作为炭阳极生产配方中的骨料,显著提高了炭阳极的体积密度、强度和抗氧化性。

  4. 开发了高粘度煤沥青的混捏、成型和炭阳极节能均质焙烧新工艺 开发出了以改善煤沥青流变性和浸润性为重点的混捏、糊料降温和优化成型参数的混捏成型新工艺以及相应的控制技术,解决了混捏糊料不均匀、成型生坯密度低的技术难题;开发了以优化焙烧升温曲线、均衡火道温度、提高焙烧最终温度为核心的焙烧新工艺以及相关的新型焙烧控制系统。

  合作方式:面议。

  联系方式:中南大学科研部电话:0731-88836342 88879272

  E-mail:kjckfb@ csu.edu.cn

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