技术|高硫石油焦在铝用预焙阳极生产中的应用(下)
在阳极生产中应用高硫焦的基本原则
为了解决现阶段石油焦采购困难问题,部分高硫石油焦被允许进入生产线。但该做法并不一定适合所有铝用阳极生产企业,为了保证阳极质量,相关企业还需充分考虑自身实际情况,立足于原料、工艺等制定符合自身生产要求的对策应对当前局面。
在原料采购过程中,可用高硫石油焦应满足挥发分稳定,且始终<12%,灰分≤0.5%,所含微量元素,尤其是钠、钙等能够影响阳极抗氧化性能,以及影响原铝质量品位的铁、硅等应保证≤0.08%,粉焦≤8mm,符合国际要求;
在使用高硫焦时需注意其理化性能,在掌握硫含量的基础上与其他石油焦配合使用。例如,高、低硫石油焦配合使用可有效降低混合焦的含硫量;
专库堆放用来配料的高、低硫石油焦可实现较精确的配料。
高硫焦与低硫焦的掺配及煅烧
出于对石油焦供应量及高硫焦价格优势的考虑,研究人员按一定比例混合掺配了低硫焦,并进行煅烧试验,以确定最佳混合比例。高、低硫石油焦掺配符合阳极生产中应用高硫焦的基本原则,保证进入罐式煅烧炉的石油焦含硫量<3.0%,经分析实验所获数据可知:
将平均硫分为4.5%的高硫焦一份与平均硫分为1.2%的低硫焦一份掺和,获得平均硫分为2.85%的石油焦;
高硫焦的平均挥发分为10%,低硫焦的平均挥发分也为10%,说明煅烧炉使用挥发分处在最佳状态,因此,挥发分不会对配料比例产生影响;
高硫焦的粉焦量较大,低硫焦的粉焦量较小,若煅后焦粒度出现不平衡现象,可减少高硫焦的掺比含量,增加低硫焦的掺比含量。如将高、低硫焦的比例从1∶1调整到1∶2,硫分平均值也会从原本的2.85%降至2.30%,一旦出现挥发分过高的情况,可减少排料时间,推迟挥发分溢出,促使挥发分尽可能的燃烧完全,避免煅烧炉面出现大量烟气;
在进行物料掺配时需考虑多方面问题,不仅要掌握挥发分、石油焦的硫分、粉焦量指标,还要考虑微量元素指标,确保钠、钙含量较低,以提升阳极的抗氧化性;
专库堆放用来配料的高、低硫石油焦可实现较精确的配料,配料需要在专用场地进行,由抓斗车按比例掺配,在搅拌均匀后,进入格筛,输送至煅前仓,在煅烧过程中,必须密切观察温度,及时调整,确保煅烧炉运行平稳,以保证温度与工艺要求匹配,降低硅砖的侵蚀,延长煅烧炉的使用年限。
高硫焦阳极的生产及效果分析
在成型配料中,重点控制干料中残极、生碎及沥青用量。干料中残极掺配比例25%,生碎掺配比例5%,沥青用量15%,上下波动不超过1%。
其它生产工艺(温度、物料纯度等)严格按照生产要求落实。在32h火焰移动周期、六室运转的敞开环式竖装焙烧炉中焙烧生产出的阳极,在1160℃的火道温度下经过50h的保温,预焙阳极的外观质量未发生明显变化,在电解过程中,抗空气、CO2反应性增强,损耗大幅度降低。
在余热锅炉尾部进行烟气脱硫处理,并检测气体浓度,达到国家排放要求。