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阳极残极的特性及应用
更新时间: 2021-04-28 15:07:05 访问次数: 0



阳极炭块在电解槽使用,每天电化学反应的消耗1.6-2.2cm。使用24-30天之后,继续使用,有可能产生熔融电解质熔化炭块上部的磷铁铸钢爪头,污染铝产品质量。需定期把剩余的阳极炭块吊出,换上新的炭块组。吊出的阳极炭块为残极。脱掉铸铁、钢爪、彻底清除表面的电解质后,残极破碎至中、粗颗粒,可代替部分煅后焦,可以作为阳极原料参加阳极配料。


根据大量的工业观测与试验,电解槽的残极可分为两类:硬残极和软残极。


炭阳极是有微孔的物质。在电解槽上使用20天以上的时间里,高温下,空气和CO2气体不断越过孔隙向炭阳极内部渗透,并与之发生氧化反应。而炭阳极与空气、CO2的氧化反应不仅在炭阳极表层,而且在炭阳极内部孔隙处也可能进行。软残极即是质量差的阳极,外部和内部被严重氧化所致。另外,残极上黏附有含钠的电解质(厚度为0.5-1.0mm),钠还会向炭阳极内部渗透(含量达3%)。渗钠是阳极在工作周期中所致,在更换阳极时,阳极的滑动或阳极位置太低,以及系列中断阴极放电电流所致,都会造成阳极与阳极的接触。


1、残极量和种类对焙烧阳极密度的影响


阳极粗料分级时加入的致密残极料量越多,则阳极的体积密度越高。这种效果对软残极不明显,因为软残极受氧化气体的腐蚀气孔较多。


2、残极量对阳极空气渗透率的影响


增加致密的残极可使空气渗透率降低,使用轻质焦时,这种效果尤为明显。


3、软残极和硬残极对阳极机械强度的影响


增加硬残极料量可以改善阳极的抗弯强度。但是,由于软残极质软和多孔,故不在生产中使用。


4、阳极残极的含钠量对阳极的羧基化反应的影响


通过残极循环,以冰晶石形式带入较高的钠含量将对羧基化反应带来有害的影响,这种作用的大小取决于焦炭的钠敏感性。残极含钠量的影响更加说明了有效的残极清理系统的重要性。


5、残极燃点对阳极空气反应性的影响


再循环残极的燃点越高,阳极的空气反应剩余量越高。燃点高表明硬残极在电解槽中受到的腐蚀极小。另一方面,软残极的燃点较低是由于电解过程中上述CO2燃烧和空气燃烧产生的多孔性所致。在最坏的情况下,软残极颗粒的腐蚀首先会选择在燃烧黏结剂基体。由于空气燃烧反应性的放热性,故腐蚀非常快。


向阳极配方中加软残极会使残极变得更软,燃点更低(恶性循环),以致在约3-4个周期后空气燃烧更为强烈(氧化残极),造成10%-30%烧损和钢爪被腐蚀。


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