冶金焦代替煅后焦作为阳极焙烧填充料可行性探讨.pdf

2 0 1 3年 6月 第 3期 孙金国等 冶金焦代替煅后焦作为阳极焙烧填充料可行性探讨 ．7 3 ． 冶金焦代替煅后焦作为阳极焙烧 填充料可行性探讨 孙金 国， 陈小波 四川启明星铝业有限责任公司， 四川 眉山6 2 0 0 4 1 [ 摘要】 对采用成本相对较低的冶金焦代替煅后焦作为预焙阳极焙烧填充料的可行性进行了研究， 考 察 了冶金 焦作填 充料后焙 烧工艺的状况 、 焙烧块的理化指标等 。 【 关键词】 预焙阳极； 冶金焦； 煅后焦； 填充料 ； 焙烧 [ 中图分类号] T F 8 2 1 【 文献标识码] B [ 文章编号】 1 6 7 2 6 1 0 3 2 0 1 3 0 3 0 0 7 3 0 2 0 前言 填充料在焙烧过程 中起传导热量 、 提供挥发份 排 出通道 ， 防止炭块氧化及固定炭块几何形状 的作 用 。阳极焙烧过程 中填充料 的消耗较大 ， 因此对焙 烧工序中填充料成本的控制很有必要 。一直 以来 ， 焙烧填充料都是采用粒度为 1 - 6 mm的煅后焦 ， 为了 降低生产成本， 同时使填充料满足生产要求， 进行了 冶金焦代替煅后焦做填充料的试验研究 ， 分析 了填 充料对材料导热性、 透气性 、 流动性等的要求， 探索 了用冶金焦代替煅后焦作填充料的可行性。 1 理论分析 冶金焦是烟煤经过 9 5 0 ～ 1 0 5 0℃高温干馏制成 的焦炭 ， 是高炉焦 、 铸造焦 、 铁合金焦和有色金属冶 炼用焦的统称。冶金焦的差别较大， 不同的冶金焦 质量要求不 同， 如铸造用焦 ， 一般要求粒度大 、 气孔 率低 、 固定碳高 和硫分低 ； 化工气化用焦 ， 对强度要 求不严 ， 但要求反应性好 ， 灰熔点较高 ； 电石生产用 焦要求尽量提高固定碳含量 。表 1 为冶金焦与煅后 焦的主要参数对 比。 冶金焦与煅后焦 的物理化 学性质有一定 的差 异 ， 主要表现在以下几方面 1 冶金焦中的水分远高于煅后焦， 直接用于填 充料会导致焙烧块产生裂纹废品。因此冶金焦使用 【 作者简介】 孙金国 1 9 7 8 一 ， 男 ， 吉林九台人， 硕士 ， 工程师 ， 从事 铝用阳极生产技术工作。 [ 收稿 日 期] 2 0 1 2 1 2 0 4 表 1 冶金焦与煅后焦主要参数对 比 参数 单位 冶金焦 煅后焦 体积密度t ／ m 0 ． 8 8 ～ 1 ． 0 8 0 ． 8 O ～ 0 ．9 0 每炉用量t 6 1 ． 9 5 6 ． 2 导热率 常温 k J ／ m h K 2 ． 6 4 3 ． 0 1 水分 ％4 ～ 6 0 ． 5 灰份 ％ 1 2 ～ 1 5 0 ． 5 挥发份 ％ 1 1 ． 9 0 ． 5 着火温度 ℃ 空气 中4 5 0 ～ 6 5 0 空气 中6 5 0 ～ 8 5 0 化学稳定性 中温易与 C 0 、 0 、 高温易与 C 0 、 0 、 H O反应H O反应 前必须进行烘干处理， 使水分达标。 2 冶金焦 的挥发份 为 1 ％～ 1 ． 9 ％， 当挥发份达 到 1 ． 5 ％时， 焙烧炉就有刺激性气体冒出， 对炭块及 生产环境产生负面影响。 3 冶 金焦灰 份 1 2 ％～ 1 5 ％ 远高 于煅后 焦 的 1 ％以下 ， 当冶金 焦填充料粘 在炭块表 面或槽 缝 中 时， 大量灰份中的杂质被带人电解槽 ， 使 电解槽中碳 渣明显升高， 灰份中部分杂质溶解在铝液中， 将使铝 水质量下降。使用冶金焦作填充料的炭块 ， 其表面 及开槽处必须清理干净 。 4 冶金焦导热率约为煅后焦的 8 0 ％左右 ， 在现 有炉室宽度情况下 ， 传递相同的热量将消耗更多 的 天然气 ， 火道与产品之间产生更大的温差 ， 在相同的 火焰周期内阳极块焙烧效果降低 ， 阳极理化指标下 降。 ． 7 8 中固 有色 冶 金 C卷企业之窗 启明星铝业公司专栏 从 表 3看 出， 水质达 到了 生活饮用 水卫生标 准 G B 5 7 4 9 2 0 0 6 标准 ， 完全满足公司生产用水要 求。改造后 ， 厂内废水都经处理后全部回流到生产 供水系统中， 不再 向厂外排放水。 4 结语 生产废水处理系统每天平均运行约4 h ， 处理能 力 7 5 t ／ h ， 处理水量 3 0 0 t ／ d ， 生活废水处理每天平均 运行约2 0 h ， 处理能力 1 5 t ／ h ， 处理水量 3 0 0 t ／ d ， 需处 理 的水量共 计 6 0 0 t ／ d ， 一年约 2 1 t 。这些水 不再外 排 ， 改为厂 内循环使用 ， 大大地节约了生产用水 ， 给 公司带来了 良好 的经济效益 。 生产废水如果直接外排到 自然水体 ， 会 对生态 环境造成严重污染 ， 对人类和动物会造成直接或间 接危害。废水经过治理 ， 大大减轻了对土资源 、 水资 源和大气资源的污染 ， 清除了疾病传播源 ， 有利于资 源的利用 ， 更有利于人们的身心健康 ， 促进 了社会的 文明进步 ， 社会效益巨大 ， 对公司环保形象宣传有积 极意义。 [ 参考文献] [ 1 ] 李永升． 电解铝 厂生产废水 的处 理及 回收利用 【 J ] ．贵 州工业大学 学报 ， 2 0 0 3 ， 5 2 O 一 2 3 ． 【 2 ] 刘忠发 ． 电解铝厂 生产废水 的处理和 回用[ J 】 ． 轻金属 ， 2 0 0 6 ， 9 7 5 -7 9 ． Ze r o -e mi s s i o n t e c hno l o g y pr a c t i c e o f p r o d uc t i o n a nd do m e s t i c s e wa g e i n e l e c t r o l y s i s a l umi num pl a nt S H E We n h u a ， Z E N G X i ， Wu P i s h e n g ， F E N G X i a o - j a n ， Y A N G Q i u - s i Ab s t r a c t B a s e d o n t h e o r i g i n a l t r e a t me n t p r o c e s s ， t h e d i s i n f e c t i o n p r o c e d u r e w a s a d d e d t o t r e a t t h e p r o d u c t i o n a n d d o me s t i c s e w a g e i n t h e e l e c t r o l y s i s a l u mi n u m p l a n t ，t h e i n t e r n a l r e c y c l e o f t r e a t e d w a t e r i n t h e f a c t o r y a n d z e r o e mi s s i o n o f s e wa g e wa s r e a l i z e d． Ke y wo r d s e l e c t r o l y s i s a l u mi n u m p l a n t ； p r o d u c t i o n s e wa g e ； d o me s t i c s e wa g e ； t r e a t me n t ； z e r o e mi s s i o n 上接 第7 4页 4 结论 冶金焦做填充料在降低成本上有一定的优势， 但 由于冶金焦 自身的特性 ， 其作为填充料会造成冶 金焦氧化损失较严重 ， 炭块粘结等 ， 对生产不利 。冶 金焦与煅后焦混合使用可在一定程度上消除冶金焦 做填充料的一些不足， 但填充料品质有所降低。综 合来看 ， 当前的敞开式阳极焙烧炉不宜使用冶金焦 作填充料。 【 参考文献】 【 1 】 王平甫， 宫振铝 电解炭阳极技术【 M] ．北京 冶金工业出版社 ， 2 0 0 2 [ 2 】 钱 湛芬． 碳素工艺学[ M] ．北京 冶金工业 出版社 ， 2 0 0 1 ． Di s c us s i o n o n f e a s i b i l i t y o f u s i ng me t a l l ur g i c a l c o k e i ns t e a d o f c a l c i ne d c ok e a s fil l i n g ma t e r i a l o f a no d e ba ki ng S U N J i n - g u o ， C HE N Xi a o - b o Ab s t r a c t T h e f e a s i b i l i t y o f u s i n g r e l a t i v e l y l o w c o s t me t a l l u r g i c a l c o k e i n s t e a d o f c a l c i n e d c o k e a s fi l l i n g ma t e r i a l o f ’ p r e b a k e d a n o d e b a k i n g wa s s t u d i e d ． T h e b a k i n g p r o c e s s e o n d i t i o n s a n d t h e p h y s i c a l a n d c h e mi c a l p a r a me t e r s o f b a k i n g c a r b o n bl o c k a fte r u s i n g me t a l l u r g i c a l c o k e a s fil l i n g ma t e r i a l we r e i n v e s t i g a t e d． Ke y wo r d s p r e b a k e d a n o d e ； me t a l l u r g i c a l c o k e ； c a l c i n e d c o k e ； fi l l i n g ma t e r i a l ； r o a s t i n g