煅烧参数和粘结剂对粉状石油焦实收率的影响.pdf

2 0 1 3 年 2 月第 1 期 胡素丽等 煅烧参数和粘结剂对粉状石油焦实收率的影响 7 5 煅烧参数和粘结剂对粉状 石油焦实收率的影响 胡素丽 。 ， 张念炳 ， 刘 卫 ．一 ， 乔晓静 1 ． 贵州大学材料与冶金学院， 贵州 贵阳5 5 0 0 0 3 ； 2 ． 贵州师范大学材料与建筑工程学院， 贵州 贵阳5 5 0 0 1 4 ； 3 ． 贵州省铝电解炭素材料工程技术研究中心， 贵州 贵阳5 5 0 0 0 1 【 摘要】 针对石油焦粉化 问题 ， 研究了压力、 煅烧温度、 煅烧时间和粘结剂添加量对粉状石油焦煅烧 实收率的影响。结果表明 试验用粉状石油焦在2 0 k N的压力下可获得较高的实收率； 实收率随煅烧温 度 的升 高而增 大， 随煅烧 时 间的延 长而增 大， 随粘 结剂添加 量的增大而增 大 ； 当粘结剂添加 量为 5 ％时， 实收率随煅烧 温度 的升 高而减少 。 粘 结剂 量不应超过 5 ％。 【 关键词】 粉状石油焦； 实收率； 粘结剂； 煅烧 【 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 1 0 0 7 5 0 3 石油焦是制备铝电解用预焙 阳极 的主要原料 ， 其质量的好坏直接影响预焙阳极的使用性能。目 前 石油焦供应市场粉料化现象严重， 并且炼油工艺的 强化 ， 使得粉状焦的比例有增无减u 。细粉含量较 多 的石 油焦 ， 煅烧后 实收率低 、 质量差且波动性较 大 ， 不但造成原料消耗增加 ， 影 响后续生产工艺 ， 而 且 阳极在使用 中常出现氧化掉渣、 裂纹掉块 ， 热槽病 槽等现象 ， 直接或间接增加 了生产成本 。针对 国内 石油焦粉焦含量 日益增加 的现状 ， 有学者做了大量 的研究口 ～， 并取得了一定 的效果。本文研究了粉状 石油焦压块以及添加剂、 煅烧参数等对煅后焦实收 率的影响 ， 为预焙阳极的生产提供参考。 1 试验 1 ． 1 试验原料 试验原料主要选用贵州某厂的粉状石油焦 ， 其 主要性质和粒度分布分别如表 1 、 表 2 所示 。 1 ． 2 样品制备 首先筛选粒度≤6 ．3 m m的石油焦 。 将筛选的原 [ 作者简介] 胡素丽 1 9 8 8 一 ， 女， 陕西咸阳人， 硕士研究生， 主要研 究方向 炭阳极制备。 【 收稿 日 期】 2 0 1 2 0 9 1 7 基金项目 贵州省教育厅项 目 黔教科 2 0 1 1 0 3 6 ； 贵州省科技计划 黔科合 GY字 2 0 1 1 3 0 2 8 ； 贵州省 国际科技合作计 划项 目 黔科合 外 G字[ 2 o 1 1 1 7 0 2 9 号 表 1 粉状石油焦性能指标 ％ 料与 5 ％煤沥青 粒度 ≤0 ． 2 mm 充分混合 ， 然后采用 万能试验机 Y E 一 2 o o o c 对所选石油焦和添加 5 ％煤 沥青的粉状石油焦分别在不同的压力下进行压制成 型 质量 2 0 直径为 2 5 ． 3 6 mm的圆柱 。成型圆柱 在 的马弗炉 s x 一 1 2 1 6 内隔绝空气煅烧 ， 煅烧 方 式如图 1 所示。 I 细 颗 粒 煅 后 焦 l 圆 圆 圈 墨 圆圈 ’ 曩 互 堡 l 墨 图 1 石油焦块煅烧示 意图 1 ． 3 煅后焦实收率计算方法 煅后焦实收率按下式计算 实 后1 0 0 ％／ M煅 前 1 式 中 为石油焦煅烧后 的实收率 ； M煅 后 为煅烧后 2 0 1 3年 2 月第 1 期 胡素丽等 煅烧参数和粘结剂对粉状石油焦实收率的影响 ．7 7． 口 一未添加 一1 ％添加 煅 烧 时 I司／ m i n 图4 煅烧时间对实收率 的影响 2 ． 4 煤沥青添加量对实收率的影响 从 图3 和图 4 来看 ， 无论是煅烧温度的不 同， 还 是煅烧时间的不 同， 实收率是未添加 、 添加 l ％、 添加 3 ％、 添加 5 ％依次增大 的趋势 ； 当添加 5 ％， 煅烧温度 大于 1 2 9 5℃， 小于 1 3 l 0 ℃时 ， 实收率要低于添加 3 ％， 大于添加 1 ％。随着添加量的增加 ， 煤沥青在石 油焦表面“ 浸润” 越充分 ， 挥发分排出阻力越大 ， 细粉 状石油焦随挥发分排 出的量越小 ， 实收率越大。可 见 ， 不 同粒度分布的石油焦 ， 所需煤沥青 的适宜添加 量有所不同。 3 结论 1 石油焦粒度组成不同 ， 则所需最适宜 的压力 不同， 本文所选原料最适宜的压力为 2 0 k N。 2 在隔绝空气条件下煅烧石油焦压块 ， 实收率 随煅 烧温度 的升 高而增 大 ， 随煅烧 时间 的延 长而 增大。 3 在隔绝空气条件下煅烧石油焦压块 ， 实收率 随粘结剂量 的增加而增大 ； 当添加量为 5 ％时 ， 实收 率随煅烧温度的提高而逐渐下降 ， 本试验粘结剂量 应 5 ％。 [ 参考文献】 【 1 ] 张新海 ， 包崇爱 ， 高守磊． 铝用 预焙 阳极生 产对 石油焦变化 趋势 采取 的策 略[ J ] ． 轻金属 ， 2 0 1 l ， 6 3 7 4 0 ． 【 2 】2 李浩， 王晓敏， 杨凯长． 罐式煅烧炉煅后焦质量的影响因素及 改进措施 【 J J ． 轻金属 ， 2 0 1 1 ， 3 4 3 4 6 ． [ 3 ] 高守磊 ， 夏金童， 刘瑞等． 石油焦粉焦制备预焙阳极探讨『 J ] ． 炭素 技术 ， 2 0 0 9 ， 2 8 5 1 1 - 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l e Ab s t r a c t T h e ma i n e q u i p me n t a n d t e c h n o l o g i c a l p r o c e s s f o r c o p p e r a n o d e s l i me ，p r o c e s s i n g Ka l d o f u r n a c e p y r o me t a l l u r g i c a l p r o c e s s i n r a r e a n d p r e c i o u s me t a l s b r a n c h ，T o n g l i n n o n f e r r o u s me t a l s Gr o u p C o ． ，L t d ．we r e i n t r o d u c e d ．Th e c a us e s o f l o ng s i n g l e f ur na c e c y c l e o f Ka l do f u r na c e we r e a na l y z e d f r o m a s p e c t s o f e q ui p me n t a n d t e c h n o l o g y ． S i n g l e f u r n a c e c y c l e o f Ka l d o f u r n a c e h a s b e e n r e d u c e d f r o m 3 6 h t o b e l o w 2 8 h t h r o u g h i mp r o v e me n t a n d pe r f e c t i ng ，whi c h ha s l a r g e l y i n c r e a s e d t h e c a p a c i t y o f Ka l d o f u r n a c e ，a n d c a n o f f e r t h e r e f e r e n c e s for o t h e r p l a n t s u s i n g s i mi l a r t e c h n o l o g y ． Ke y wor ds Ka l do f u r na c e ；c o pp e r a no de s l i me ；s i ng l e c y c l e ；p r a c t i c e