电解铝用新型炭素预焙阳极的制备与性能研究

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1、西安科技大学硕士学位论文电解铝用新型炭素预焙阳极的制备与性能研究姓名：王晶申请学位级别：硕士专业：矿物加工工程指导教师：杨建业;王晓刚20070420论文题目：专业：硕士生：指导教师：电解铝用新型炭素预焙阳极的制备与性能研究矿物加工工程王晶王晓刚杨建业摘要(签名)阳极是电解铝工业生产的“心脏”，以往用石油焦炭为原料生产阳极，其原料成本约占电解铝生产成本的14％，是电解铝生产中成本较高的关键组成部分。烟煤焦炭与石油焦炭相比具有价格便宜、有害杂质少等优点。因此，本文用烟煤焦炭替代传统原料石油焦炭制备阳

2、极，可较大幅度地降低阳极材料的生产成本。按照所研究配方中烟煤焦炭至少替代40％的石油焦炭计算，全国电解铝产业一年可节省阳极原料成本20～96．8个亿。这不仅提高了电解铝业的经济效益，还为烟煤的高附加值利用开辟了新的途径。本文具体研究内容有：以正交设计法为手段，研究了粒度级配对试样性能的影响。结果表明神星烟煤焦炭0．15～O．075ram粒级的积差最大，是影响试样性能的首要因素。最优粒度级配方案为：神星烟煤焦炭>4mm粒级，1．2％；神星烟煤焦炭4～2mm粒级，3．6％；神星烟煤焦炭2～lmm粒级，

3、3．6％：神星烟煤焦炭O．15～O．075ram粒级，6．6％：神星烟煤焦炭4mm粒级，0．8％；石油焦炭4～2mm粒级，2．4％；石油焦炭2～lmm粒级，2．4％；石油焦炭0．15～0．075mm粒级，4．4％；石油焦炭

4、原料配比的研究，实验性能测试结果为：焙烧后体积密度为1．49∥cm3，真密度为1．82g／em3，电阻率为52m'1·ITI，抗压强度为24．9Mpa，其中试样的焙烧后体积密度和电阻率达到了行业标准要求。实验研究了制备工艺参数。最佳烧制度为：0～300℃，15℃／min；300～400℃，l"C／min；400～450"C，0．5min／℃；450～750。C，0．25min／℃；750～1250。C，10"C／min。最佳成型压力为689Pa，最佳焙烧终极温度为1250℃。关键词：电解铝：预焙阳

5、极；烟煤焦炭{制备；性能研究研究类型：应用研究荤SubjectSpecialtyName：StudyonTechnologicalProcessandPropertiesofNewCarbonPre·bakingAnodeMassUsingAluminiumElectrolysis：MineralProcessingEngineering：WangJingInstructor：WangXiao-gangYangJian-yeABSTRACT(Signature)Pre·bakinganodeist

6、he‘'heart”ofelectrolyticaluminiumindustrialproduction，formerlyusedthepetroleumcokeforthematerialproductionanode．therawmaterialcostoccupabout14％，whichisthekeyconsfitueutwithhighercost．Thebituminouscoalcokecomparethepetroleumcokehavesomemerits．suchasthe

7、pricecheaply,theharmfulimpurityfewandSOon．Sointhisarticlesubstitutesthetradifionalrawmaterialpetroleumcokepreparationanodewiththebituminouscoalcoke．thatcanlagerlyscalereducethecostofmaterial．Accordingtotheformulawhichatleastusedthe40％bituminouscoalcok

8、etosubstitutepetroleumcoke，thenationalelectrolyticaluminiumindustryyearmaysaveanoderawmaterialcost20-96．8hundredmillion．Notonlyenhancedtheelectrolysisaluminumbusinesseconomicefficiency,butalsoopenedthenewwayforthebituminouscoalhighaddedvalueus