铝用炭素国内外技术现状与分析

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1、铝用炭素国内外技术现状与分析为满足市场对铝的需求，进入21世纪我国铝产量大幅度增长，新增产量均采用了技术先进的200kA以上大型预焙槽，新型大型预焙槽的采用，向铝用炭素提出了新的要求。我国铝用炭素的生产技术与国外相比存在较大差距，产品质量及品种亟待升级。采用一系列设计新技术，生产品质优良且均质的预焙阳极是我国铝工业技术发展的迫切需要；我国阴极炭素制品品种亟待升级换代，以适应现代大型预焙槽技术发展的需要。1提高铝用炭素质量的必要性1.1铝用炭素在铝电解生产中的重要性现代的铝用炭素是指预焙阳极和阴极炭素制品两类炭素产品。随着铝电解技术认识的加深，现在铝电解行业

2、常把电解槽的阳极加阴极说成是铝电解槽的心脏（心脏的心房和心室），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之一，优质的铝用炭素是现代大容量电解槽最佳运行的前提，是铝电解槽最佳操作的主要焦点等等。这些都是中外铝业界对铝用炭素在铝电解生产中的重要性，对铝电解生产的重要影响的一致看法。1.2国外铝工业发展及铝用炭素生产技术发展水平近十年来，国外铝电解工业生产技术发展非常之快，其主要的特点表现在以下两方面，铝电解槽的容量不断增大，1970年世界新建电解系列的槽容量为150～160kA，1983年增至180～190kA，80年代中期以来，工业试验槽的容

3、量突破280kA，近几年来280～320kA容量的超大型槽已形成系列化生产，400～500kA容量的更大型槽已经突破工业性试验。这种超大容量电解槽的出现，由于在高效能、自动化水平、环保、节能、经营费用建设投资等方面的显著优势，使之成为现代铝工业发展的大趋势。另一特点就是应用现代化的最新技术，不断地对现有企业进行技术改造，实现了电解槽大幅度增产、节能、降低成本的最佳经济效果。从而使这些老企业在国际铝价疲软的竞争中得到生存与发展。表1列出了国外新建大型槽系列及老厂改造系列所达到的生产技术指标。31.3国内铝电解技术的发展，铝用炭素生产技术现状与差距国内拥有现代

4、的中间下料预焙槽及相应的铝用炭素生产技术是七十年代末从国外引进年产8万吨铝电解及相应阳极生产工厂开始的。国内利用这套技术经过消化吸收与开发，在电解主体设备国产化基础上开发了我国的大型预焙槽技术，取得了一批重要研究成果，使国内铝电解技术水平有了大幅度的提高。已经掌握了超大型槽的技术，成为世界上掌握该技术的为数不多的几个国家之一。我国铝电解专业的技术水平已经有了相当大的发展和提高，而影响铝电解技术提高的最大障碍就是铝用炭素的质量，所以大家都呼吁：“必须对铝用炭素质量的提高予以高度重视，应把有关铝的科技攻关重点转移到提高铝用炭素的质量上来，只有这样才能使铝电解的

5、经济效益充分发挥出来”。1.3.1预焙阳极生产技术现状与差距我国预焙阳极生产技术自80年代初贵铝成套引进阳极生产技术以来，已成为国内大型预焙槽阳极生产技术的基本模式，在生产技术上没有大的进步，特别在某种程度上受外部客观条件的制约，如原材料供应条件的制约，严重影响了预焙阳极质量的提高。我国阳极生产技术的现状与差距表现为以下几方面：(1)国内阳极的质量标准的差距是比较大的，铝电解槽阳极电流密度都很低，而且尽管电流密度低，但阳极净耗都比国外先进指标高。(2)原料石油焦的供应一般是质量差、多渠道、多点供应，难以做到定点稳定供应，各供应点之间原料质量的差异及每个原料

6、供应点质量也不稳定，造成原料质量变化较大。(3)粘结剂沥青的供给基本上得不到符合质量指标要求的真正改质沥青，甚至在沥青供不应求时更是饥不择食，只要能获得高软化点沥青就不错了，然而普通高温沥青与改质沥青相比质量上是有相当大的差别的，造成阳极成品质量的差别就可想而知了。(4)3生阳极制造工序是生产优质阳极的关键工序，该工序出现了问题，下工序采取任何措施都是无可挽回的，而且本工序包括的工艺过程又最多，影响生阳极质量的因素也最多，诸如煅后石油焦的破碎及磨粉方式。筛分纯度干料粒级组成配料方、粘结剂的配制、混捏工艺条件、成型工艺条件以及这些因素的相互影响关系等都是值得

7、认真对待和深入研究的。所以，可以认为在既定的阳极焙烧工艺情况下产生焙烧次品的原因一般都是生阳极制造工序造成的。存在的最大成品质量问题就是每一块阳极质量的均质性及炭块与炭块之间质量的一致性区别过大的问题。这是因为连续制糊生产线中各影响因素稍有波动就会造成的质量波动所致。1.3.2阴极炭素制品生产技术现状与差距目前国际上把以无烟煤为基本原料，只添加少量人造石墨成分（添加10%以下的人造石墨成分）的阴极炭块称之为无烟煤阴极炭块，我国把此种阴极炭块称之为半石墨质阴极底块是有些不妥；第二种是把仍然以无烟煤为基本原料，但添加一定人造石墨成分（添加20%、30%、50%

8、、60%、75%的人造石墨成分）的阴极炭块称之为半石墨质炭块；第三