张平[1]2004年在《提高电解铝预焙阳极质量的研究》文中指出铝电解槽中阳极是铝电解生产技术关键之一，是铝电解工艺中最主要的组成部分，阳极常被誉称为铝电解槽的心脏。其质量的好坏将直接影响着铝电解的正常生产及经济技术指标的提高，因此提高预焙阳极质量显得尤为重要。 本文结合中国铝业青海分公司炭素预焙阳极生产的实践经验，就生产过程中出现的阳极质量问题进行探讨，主要从原料控制、煅烧温度、配方优化、改善混捏效果以及加强焙烧管理等方面加以分析并采取措施。从生产实践中探索出提高阳极质量的途径，主要研究内容及获得的主要研究结论是： (1)对影响预焙阳极质量的因素进行了研究，研究表明原料质量是前提，成型配料是关键，焙烧制度是保证。 (2)对石油焦质量进行了研究，研究表明石油焦除了控制其理化指标外，粒度分布也很重要，应该建立这方面的正式标准。 (3)对沥青质量进行了研究，研究表明沥青质量指标中软化点固然重要，但其它指标亦不能忽视。尤其是甲苯不溶物含量不应小于28％，喹啉不溶物含量在8％～12％、β-树脂含量在18％～25％为宜。 (4)对煅烧工序进行了研究，研究表明煅烧温度应保持在较高水平，达到1240～1300℃、真密度应达到2.00～2.05g／cm~3。 (5)对成型工序进行了研究，研究表明稳定的成型生产条件是一个关键因素，它直接影响到焙烧阳极质量。尤其是-0.074mm粉料比例应严格控制，它对阳极生产的稳定影响较大。生产质量稳定的阳极其重要性丝毫不亚于提高阳极质量；混捏效果的好坏影响到阳极的使用性能。 (6)对焙烧工序进行了研究，研究表明焙烧中温的升温速率、最高温度、保温时间及火道平衡影响到体积密度、比电阻值及外观合格率，应严格控制。 通过改善工艺条件，稳定了生阳极生产质量，预焙阳极外观质量及理化指标也有了改善，预焙阳极在电解使用过程中掉渣、脱极现象明显降低，返回残极均匀，每组重量为120～140kg，使用周期由原设计的25天提高至27天，阳极毛耗由原来的594kg／t-Al降至564kg／t-Al。
杨学光, 李杨, 邓清泉, 李鹏, 文顺冬[2]2015年在《浅谈电解铝预焙阳极质量对电解铝生产的影响》文中指出预焙阳极质量的优劣直接会影响到电解铝的生产情况和电解效果,如果预焙阳极质量不达标,还会产生阳极裂纹、松散、断层、高灰份以及阳极脱落等问题。只有全面做好电解铝预焙阳极质量的监控工作,才能有效预防意外情况的发生。本文主要分析预焙阳极质量对铝电解生产产生的影响,并对其相应的应对措施进行了探讨,以期提高电解铝预焙阳极质量,进而促进我国电解铝生产行业的可持续发展。
朱波, 侯振环[3]2018年在《低成本电解铝用预焙阳极研究》文中研究说明根据以往工作经验,总结了铝电解对预焙阳极的具体要求,并从灰分对预焙阳极性能的影响、石油焦代替原材料试验的研究方案、废橡胶和无烟燃料部分替代石油焦制备预焙阳极实验、无烟燃料降灰制备预焙阳极的实验研究四方面,论述了低成本电解铝用预焙阳极的方法。
白侠飞[4]2006年在《中国电解铝工业质量管理情况调查报告》文中认为2005年，在我国电解铝工业全行业亏损的背景下，包头铝业取得了较好的经济效益。寻找其深层次的原因，论文对包头铝业的质量管理情况进行了调查、研究，找到了现象的本质。论文回顾了我国电解铝工业发展的历程。同时，介绍了包头铝业(上市公司：600472 SH)的发展概况。论文介绍了质量管理的基础知识，重点阐述了包头铝业质量管理体系的实施情况，工作质量管理的流程。同时，遵循电解铝企业工艺、产品的质量流程，对电解铝产品的质量管理情况进行了详细的论述。作者对我国电解铝工业质量管理现状进行了分析，提出了提高电解铝工业质量管理的对策。试图给读者一个完整、全面的电解铝工业质量管理情况调查报告。最后，论文归纳了美国及中国电解铝工业的发展方向，结合个人的理解，对电解铝工业的发展进行了展望。论文采用组织性的质量管理研究方法。论文通过分析包头铝业的质量管理情况及其产品带来的巨大经济效益和社会效益，从质量管理的角度为我国电解铝行业的发展提出了建议，为我国的电解铝企业发展壮大提供了一条非常可行的、具有现实意义的发展之路。这就是本文研究的结论。
贺磊[5]2010年在《铝用炭阳极新工艺在生产中的运用》文中进行了进一步梳理近年来，随着铝工业的不断进步及大型铝电解预焙槽技术的广泛应用，对铝用炭阳极（亦称预焙阳极，简称阳极）的质量、性能提出了更高的要求。炼油厂为了从石油中获得更多的油气产品，使其利益最大化，无暇顾及其副产品石油焦的质量，导致石油焦质量大幅下降，特别是粉焦的含量逐年增加，目前1mm以下的细粉焦高达40%以上。石油焦粉焦含量的增多，严重影响了阳极质量。通过采用新工艺新技术，提高了预焙阳极的质量，减少了阳极在铝电解过程中的炭损耗，初步解决了石油焦原料质量每况日下难于生产出优质阳极产品的现状。本文结合国内铝用炭阳极生产原料石油焦、煤沥青的特点，对原料性能、阳极在电解槽中的反应机理进行分析和研究，阐述了煅后石油焦、沥青在不同温度下的特点及相互之间的浸润能力；说明了铝用炭阳极生产过程中，在高温下混捏的优缺点及在后序工序中容易出现的问题及解决方案；提出了通过新破碎工艺配料来保证配料的准确性和稳定性的技术问题。采用高温混捏、高温成型新工艺并成功运用于生产实际后，混捏时间可以控制在7.5～13分钟，混捏系统弹性增大，可满足生阳极产品20～60t/h范围的生产量。高温混捏与更长的混捏时间，可使沥青配入量进一步降低，在采用国家二级标准的改质沥青的条件下，沥青配比降低到13.8-14.0％，预焙阳极空气渗透性稳定控制在小于1nPm以下，处于国内外同行业领先水平。煅烧控制系统和窑内衬的优化，很好解决了煅烧粉料多石油焦原料时所出现的煅烧原料质量不均匀的问题，使煅后焦质量更加稳定，细粉和颗粒料煅后焦真密度从原来0.02——0.03g/cm~3的波动降低到小于0.01g/cm~3，增强了对原料的适应性，处于国内回转窑煅烧石油焦技术的领先水平。深开槽技术的运用很好解决了阳极在电解槽中阳极底掌与电解质之间容易形成大面积气层的问题，降低阳极压降达到30mv以上，吨铝节能100kwh/t.Al以上，节能效果显着。完善的沥青烟气干法净化系统很好解决了配料、混捏、成型工序的沥青烟气处理难题，粉尘排放量是国家标准的（120mg/Nm~3）的1/20～1/30，焦油排放量仅是国家窑炉标准（40mg/Nm~3）的1/10，环保效果令人满意。通过新工艺理论与技术和生产实践的有效结合，使得阳极生产更好的适应了国内原料实际状况，是一套在国际上具有领先地位生产预备阳极的新工艺方法。
王兆刚[6]2008年在《基于RBF神经网络自适应PID的焙烧炉温度控制算法研究》文中提出阳极焙烧是铝工业的重要工序之一,阳极焙烧质量的好坏将直接影响到铝电解生产的电流效率和能耗。因此,如何改进阳极焙烧技术提高阳极质量就成为铝电解工业的重要课题。而加紧对阳极焙烧炉的基础理论及控制算法进行深入系统研究就成为实现这一目的的必然途径。这也是国内具有自主知识产权新型焙烧炉控制系统开发设计的迫切需求。本文主要针对白银铝厂预焙阳极焙烧炉,展开对阳极焙烧温度控制算法的研究。本文首先详细地叙述了阳极焙烧炉的焙烧机理,简单介绍了阳极焙烧炉的工作原理及结构组成,并对阳极焙烧炉的生产工艺进行了总结。综述了目前国内外阳极焙烧技术发展状况,分析了研究阳极焙烧炉温度控制算法的现实意义。提出了在我国开展阳极焙烧炉温度控制算法研究的综合思路,并以此作为本文的研究思路,展开了相应的研究工作。针对预焙阳极焙烧炉温度控制系统是一个大时滞、非线性、无精确数学模型的复杂系统,系统存在扰动,且不可测量,炉室间温度存在严重的耦合。本文提出了采用基于径向基函数(RBF)神经网络自适应PID控制策略,该方法是通过神经网络的自学习能力在线调整PID控制器的参数,因而,其兼顾神经网络和传统PID控制的特点,能根据被控对象当前特征迅速地做出相应决策、克服实际控制过程稳态性和准确性之间的矛盾。为了实现预焙阳极焙烧炉的解耦控制,本文采用了神经网络分散解耦控制,利用神经网络的自学习能力、非线性映射能力和容错能力来实现系统的在线解耦。该控制算法结构简单,便于实现并行分布式实时处理,在工程上会使设计问题简化,适合预焙阳极焙烧炉温度控制。本文在对以上两种算法研究的基础上,将RBF神经网络自适应PID控制器与神经网络分散解耦控制算法结合起来,提出了一种基于RBF神经网络自适应PID的在线解耦控制算法,以适应预焙阳极焙烧炉复杂工况和高指标的控制要求。该算法既避免了当单独采用自适应PID控制算法时,多变量被控对象耦合严重,控制效果不佳的问题;又解决了当单独采用分散解耦算法时,出现多变量被控对象模型参数发生变化,原有的控制器参数不能适应变化后的对象的问题。将其应用于预焙阳极焙烧炉温度过程控制中,实验结果表明,它具有很强的自适应能力和鲁棒性,达到了满意的控制效果。这些工作对提高阳极焙烧质量和稳定铝产量有着重要意义,与此同时,还将促进智能控制技术的发展及其在工业过程控制中的广泛应用。
罗英涛, 王平甫[7]2001年在《石油焦对我国电解铝用预焙阳极质量的影响》文中研究说明论述了石油焦对电解铝用的预焙阳极质量的影响 ,指出我国铝用石油焦存在的科研和检测技术滞后、质量波动大、粉焦量大、石油焦的技术标准不适于现代大型预焙铝电解槽阳极要求等问题、并提出改进建议。
魏银菊, 李凯[8]2018年在《铝用预焙阳极质量新型电解铝生产的影响研究》文中研究表明基于对现有铝用预焙阳极质量新型电解铝生产的影响研究究现状进行分析对比,加之使用数据分析等科技,立足于已有的生产信息的研究,深入在传统电解铝管理的运作方式,探讨关于如何采用铝用预焙阳极质量新型电解铝生产的方式来安全高效的进行工业生产。
邓松云[9]2010年在《球磨粉对铝用炭阳极性能的影响研究》文中认为炭阳极的质量直接影响铝电解生产的各项经济技术指标,而炭阳极的配方组成对阳极质量起着决定性的作用。本文以阳极配方中粉料纯度和粒度与阳极质量的关联度为研究内容,在对实验室阳极制备工艺进行优化的基础上,研究了粉料中超细粉的特性以及它对阳极性能的影响趋势,并以此为基础,针对国内某铝厂(Z厂)炭阳极生产配料工艺的粉料配入现状,系统地研究了配方中粉料纯度、比重以及超细粉含量变化等因素对阳极性能的影响,获得了如下研究成果。(1)针对小型设备的特点,确立并完善了一套稳定的实验室用炭阳极制备工艺,并对混捏方式与温度、模具保温方式与温度、糊料凉料温度以及成型压力等工艺条件进行了优化。(2)引入粉体Blaine值的概念来表征铝用炭阳极配料工艺中球磨粉的粒度和比表面积等特征,研究发现,Blaine值对球磨粉中超细粉的含量有很高的敏感度。(3)研究了配方中超细粉含量和粉料Blaine值对阳极各性能的影响作用及趋势,结果表明,当粉料中超细粉比重增加到50%以上时,阳极的抗压强度、电导率、热导率、空气/CO2反应性等性能都会受到负面影响,但阳极的空气渗透性会得到改善。(4)针对Z厂的球磨粉配料工艺研究表明,在其它配方条件和制备工艺不变的情况下,该厂可以通过改变粉料的纯度至60-70%的范围,就可以实现阳极抗压强度、导电性、热导率、热膨胀率、空气/CO2反应性等性能的提高；此外,还可以通过减少其球磨粉中超细粉的含量来改善其阳极的导电性能。
蒋许欢[10]2011年在《低成本原料制备电解铝用炭阳极的研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济的快速发展，炭素产品迅猛增加，需要大量石油焦作为原料，导致优质石油焦供应紧张，价格不断上涨，而不适用于炭素材料生产的燃料级石油焦细粉则越来越多（大于石油焦总产量60%），这两种原料价格每吨相差数百元。同时随着石油能源的逐渐减少，各种石油焦原料的供应也会越来越紧张。炭阳极（预焙阳极）在焙烧和电解过程中产生的沥青烟对人体健康以及环境都会产生较大的危害，而且我国的煤沥青由于缺乏标准和完善的检测手段，沥青的性能波动较大，导致阳极质量不稳定。因此，如何有效利用现有石油焦细粉以及采用其它原料部分或全部替代煅烧石油焦（煅后焦）原料和煤沥青制备低成本、性能良好的铝用炭阳极，成为电解铝和炭素行业的当务之急。本文在燃料级的石油焦细粉中加入粘结剂，经混合、成型、煅烧、破碎，制得一种高性能的细粉煅后焦，即二次料。利用煅后焦或二次料为主要原料，木炭、原料Y、无烟煤、人造石墨、生焦以及果壳炭化料作为辅助原料，煤沥青为粘结剂，成功制备了成本低、理化性能良好的电解铝用炭阳极样品。同时在总配方的基础上，尝试使用废塑料、酚醛树脂和无机粘结剂部分或全部替代煤沥青作为粘结剂。测试和分析了所有阳极样品的综合性能，发现以二次料为主要原料，无烟煤和人造石墨为辅助原料，煤沥青为粘结剂制备的炭阳极样品4的综合性能较好，具体性能指标如下：体积密度1.51g/cm~3，真密度2.06g/cm~3，灰分含量0.58%，电阻率58.71μ·m，耐压强度35.7MPa，空气反应性（残余）91.78%，主要指标达到了阳极质量标准YS/T285-2007的要求。原料Z炭化料部分替代煅后焦制备的样品H综合性能较好，具体性能指标如下：体积密度1.55g/cm~3，真密度1.98g/cm~3，洛氏硬度97.7，耐压强度34.0MPa，灰分含量0.42%，电阻率56.51μ·m，且微观结构致密，具有明显的经济效益。生焦作为煅后焦的替代原料，废塑料和酚醛树脂作为煤沥青的替代原料基本可行，但还需经过进一步探索研究来提高阳极各方面的性能。
参考文献：
[1]. 提高电解铝预焙阳极质量的研究[D]. 张平. 中南大学. 2004
[2]. 浅谈电解铝预焙阳极质量对电解铝生产的影响[J]. 杨学光, 李杨, 邓清泉, 李鹏, 文顺冬. 求知导刊. 2015
[3]. 低成本电解铝用预焙阳极研究[J]. 朱波, 侯振环. 世界有色金属. 2018
[4]. 中国电解铝工业质量管理情况调查报告[D]. 白侠飞. 内蒙古大学. 2006
[5]. 铝用炭阳极新工艺在生产中的运用[D]. 贺磊. 湖南大学. 2010
[6]. 基于RBF神经网络自适应PID的焙烧炉温度控制算法研究[D]. 王兆刚. 兰州理工大学. 2008
[7]. 石油焦对我国电解铝用预焙阳极质量的影响[J]. 罗英涛, 王平甫. 轻金属. 2001
[8]. 铝用预焙阳极质量新型电解铝生产的影响研究[J]. 魏银菊, 李凯. 世界有色金属. 2018
[9]. 球磨粉对铝用炭阳极性能的影响研究[D]. 邓松云. 中南大学. 2010
[10]. 低成本原料制备电解铝用炭阳极的研究[D]. 蒋许欢. 湖南大学. 2011