電解鋁用陽極糊

陽極糊對于鋁的工業生產至關重要。

鋁因其突出的優點使其成為最廣泛使用的有色金屬:

  • 高比強度能提供與鋼材相同的產品強度,但重量僅為鋼材的一半,這對于輕型應用(如飛機、道路車輛等)尤其有利。
  • 良好的導電性和導熱性非常適用于電子和電氣應用。
  • 優異的可加工性以及對氧氣、光和其他環境影響的絕對阻隔性使得在陽極糊基礎上用電解鋁工藝制成的鋁錠成為理想的包裝和容器材料。作為完全可回收的材料,鋁實現了幾乎閉環的材料循環。

陽極糊電解鋁工藝

鋁是生物圈中繼氧和硅之后第三個最常見的元素,也是地殼中最常見的金屬元素,但作為一種基本金屬,它的純凈形態并不存在。鋁在19世紀初首次被提純,1886年,Charles Martin Hall 和 PaulHéroult 幾乎同時獨立發明了熔鹽電解工藝。經過多次改進后,他們的工藝仍是目前工業生產中的標準生產工藝。該工藝主要包括連接直流電源進行氧化還原反應。碳被用作鋁土礦中氧化鋁的還原劑。連續添加的碳陽極糊與氧結合生成 CO 和 CO2 氣體,并燃燒。被還原的鋁在陰極沉淀以便后續進行收集。生產1噸鋁需要約500千克的碳陽極。

熔鹽電解中使用的純碳電極只能由特殊類型的焦炭制成。石油焦因其高產量而在工業上廣泛使用。煤焦油瀝青作為粘合劑被添加到經研磨的石油焦中。該瀝青屬于煤焦油蒸餾的殘余物,在常溫下為固體且易碎。加熱至 95°-120°C 時熔化(熔點取決于分子量),形成低粘度液體。陽極糊在單獨的加工線上生產,石油焦首先被壓碎,之后進行干燥、研磨、篩分、過濾并嚴格分離,以便根據粒度在各種料倉中進行中間儲存

研磨的焦炭根據配方精確稱量具體粒度百分比,之后預熱并在加熱的布斯混捏機中與粘合劑進行混合。煤焦油瀝青粘合劑以液體形式直接注入混捏機工藝腔。其目的是覆蓋并穿透焦炭顆粒的孔隙,以便將它們混合成糊狀物。根據不同的應用要求,從混捏機排出的糊料通過振動成型機壓制成陽極塊(預焙陽極)或用于自焙工藝的陽極塊。

由于電解過程是絕對連續的,所以陽極供應不得中斷。因此,成熟的技術對于確保設備可靠性至關重要。

混捏要求

自上世紀50年代以來,布斯混捏機已成為陽極糊混捏的首選。產能已從最初的4噸/小時提高到現在的60噸/小時,未來該系統還可輕松實現90噸/小時的產能。過去幾年,布斯混捏機在技術和加工方面的優化使其能夠輕松應對不斷增加的市場需求,如更大的直流電源輸出(> 500 kA)和更劣質原材料的混捏。

布斯陽極糊混捏技術相對于其他系統的優勢可總結如下:

精確可控的捏合過程讓每個陽極顆粒以相同的強度和停留時間連續混合。溫和的混合過程始終保持相同的陽極糊粒度分布。這確保了陽極塊的優異物理性質和電解期間的燃燒性能。

目前可用的三種標準布斯混捏機尺寸覆蓋的產能范圍為20-90t/h。布斯混捏機在整個使用壽命周期的可靠性以及備件和服務可用性通??蛇_幾十年之久,得到了客戶的一致好評。該領域數百套已安裝完成的設備以及正在安裝的新設備充分證明了這一點。

陽極糊混捏系統典型設備布局

陽極糊混捏系統的典型設備布局

布斯陽極糊混捏系統具有以下優勢

  • 能量輸入均勻、加工穩定
    動態限流與成熟的擋板閥(flap-die)技術相結合,確保捏合加工過程的穩定,即便在原料配方發生變化時也能生產出高質量的陽極糊。

  • 維護快速、簡單
    KX 混捏機筒體的水平剖分式設計可快速更換捏合主軸,同時快速、安全地進入工藝段進行維護。此外,該設計還可確保工藝部件的快速改裝。

  • 安全第一
    電加熱取代 熱媒油加熱,避免了受傷及火災風險?;诔墒旒夹g的工程設計可實現理想的設備和生產可靠性。

  • 保持石油焦的粒度分布
    增加的剪切間隙以及動態限流技術可減少壓力峰值,顯著的減少焦炭破碎的比率。從而確保更高的導電率、更低的燃燒值和優秀的陽極糊質量。

  • 產能范圍廣
    KX 工藝段設計可實現各種不同的產能輸出(低至額定產能的 40%),產品質量穩定,無需更改主軸結構。

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下載

  • 布斯 KX 系列混煉機