铝电解炭素工艺教程
炭素生产工艺技术操作规程概述
炭素生产工艺技术操作规程适用范围1 本规程适用于铝电解用预焙阳极炭块的生产。
一、工 艺 流 程炭素分厂主要生产铝电解用阳极糊和预焙阳极，现有新、旧两套系统，新系统生产新电解分厂用的大预焙阳极，老系统生产四期电解用的小预焙阳极和阳极糊及其它糊类制品。
二、原料处理1 目的范围：规定了原料堆放要求，为煅烧提供破碎处理焦炭。
本系统主要包括原料堆场、对齿辊破碎机、运输皮带机等。
2 生产中所用原料为低灰份的石油焦、沥青焦和高温煤沥青或改质沥青。
原料堆场需按不同品种、等级存放，存放时不许混入其他杂质。
3 进厂的各种原料必须符合质量标准，进入原料库前必须取样分析，合格后方可入库。
4 如果生产用的是混合料，应根据原料的品种和质量情况确定配比，一般延迟焦配入量为60～100％。
5 原料焦炭在齿式对辊破碎机中破碎，入碎前料块应小于200mm，破碎后料块应小于70mm。
6 设备检查6.1 破碎机检查：⑴严禁杂物、金属混入。
⑵螺丝固定紧固。
⑶给料适中，不得超设备能力。
⑷轴承、电机温度不超过60℃。
⑸各润滑点润滑良好。
6.2 皮带输送机检查⑴检查前后滚筒和减速机各润滑点的润滑情况。
⑵皮带有无裂口，皮带是否跑偏，如有问题要及时处理。
⑶检查是否有人、故障物影响皮带运行。
⑷调整好给料量，不得超过皮带机最大运输量。
⑸经常检查驱动电机和轴承温度，不允许超过60℃。
三、煅烧1 目的范围：利用罐式煅烧炉加热处理即煅烧石油焦，达到质量要求。
主要包括煅烧给料、罐式炉煅烧系统，煅后焦运送设备。
2 技术条件2.1 首层火道温度1150～1300℃，负压10～30Pa。
12pa2.2 三层或四层火道温度1150～1300℃，负压20～80Pa。
60pa 2.3 烟道平均温度不大于800℃，个别测点不大于1000℃，带余热锅炉的烟道温度不大于300℃。
2.4 燃料：罐式煅烧炉使用煤气加热时，煤气温度5～25℃，煤气总管压力不低于2000Pa，集合管压力为1400～2000pa，管道内任何情况下不得造成负压。
铝电解 -回复
铝电解-回复
铝电解是一种工业生产铝的常用方法，也称为Hall-H éroult法。
下面是铝电解的基本过程：
1.准备电解质：制备含有氧化铝（Al2O3）的电解质，通常使用氧化铝与氟化钠
（NaF）等混合物。
2.准备电解槽：准备一个大型的电解槽，通常由钢质或碳质制成，内衬耐火材
料。
电解槽内有阴极和阳极。
3.制备阴极：阴极通常由碳质材料制成，例如焦炭。
4.制备阳极：阳极通常由石墨或焦炭制成，其中掺杂一些助熔剂。
5.注入电解质：将制备好的电解质注入电解槽中，确保液面覆盖住阴极和阳极。
6.施加电流：通过外部电源施加直流电流。
正极连接阳极，负极连接阴极。
电
流通过电解质，使氧化铝分解成铝离子和氧气。
7.阳极反应：在阳极上发生氧化反应，氧气被释放并排出电解槽。
8.阴极反应：在阴极上发生还原反应，铝离子被还原成金属铝，在阴极上凝结
形成铝块。
9.收集铝：周期性地将电解槽中形成的铝块收集出来。
铝电解是一种能耗较高的工艺，但它在工业生产中仍然被广泛使用，因为铝是一种重要的金属，具有广泛的应用领域。
铝电解生产工艺流程
铝电解生产工艺流程铝电解生产工艺流程主要包括氧化铝的制备、电解槽的构建、电解过程、铝的提取以及后续的处理和加工等几个步骤。
以下将进行详细介绍。
首先，氧化铝的制备。
铝电解的原料是氧化铝，氧化铝通常是通过矿石的粉碎、磨矿、氧化、溶解等步骤制备的。
将铝矿石经过颚式破碎机破碎成一定颗粒大小的矿石粉末，再通过球磨机进行磨矿处理，使矿石粉末的颗粒变得更细小。
接下来将磨好的矿石粉末经过氧化处理，使其中的氧化铝含量提高。
最后将氧化后的矿石粉末经过饱和溶解、澄清过滤等步骤制备成氧化铝。
其次，电解槽的构建。
电解槽是铝电解生产的关键设备，它是由一个长方形的钢壳和一系列的导电材料组成。
在电解槽内部，首先铺设一层碳块或铝块作为阴极，然后在阴极上再铺设一层导电剂。
在电解槽的上部分放置一层阳极，阳极通常由高纯度的碳块制成。
电解槽的底部装有导电氧化铝，用来提供电解质，并保持电解槽内的电导率。
然后是电解过程。
电解过程是铝电解生产的核心步骤。
首先，将制备好的氧化铝放入电解槽中，与导电氧化铝接触形成电解质。
然后将电解槽接通电源，使电解槽内形成直流电场。
通过正极的氧化反应和负极的还原反应，将铝离子从电解质中还原出铝金属，并在阴极上沉积。
同事，氧气在阳极上析出。
接下来是铝的提取。
在电解过程中，铝金属会在阴极上沉积形成铝块。
定期将铝块从电解槽中取出，经过处理和冷却后，得到商业纯度的铝金属。
最后是后续的处理和加工。
取出的铝块会进行进一步的处理和加工，如脱硫、切割、磨削、精加工等。
最终得到符合要求的铝合金材料。
总结起来，铝电解生产工艺流程包括氧化铝的制备、电解槽的构建、电解过程、铝的提取以及后续的处理和加工。
这个过程不仅能够高效地生产出优质的铝金属，而且还可以实现对废料的回收利用，具有很高的经济和环境效益。
铝电解用炭素材料技术与工艺
铝电解用炭素材料技术与工艺铝电解用炭素材料技术与工艺是一门专门研究铝电解过程中炭素材料制备、应用及其相关工艺的学科。
炭素材料在铝电解工业中起着非常重要的作用，如阳极、阴极和电解质的制造。
了解和掌握铝电解用炭素材料技术与工艺对于提高铝电解生产的效率、降低能耗和减少环境污染具有重要意义。
在铝电解过程中，炭素材料的应用主要表现在以下几个方面：1. 阳极材料：在铝电解槽中，阳极是消耗品，需要定期更换。
阳极材料的质量直接影响着电解槽的运行效率和铝产品的质量。
炭素阳极具有导电性好、化学稳定性高、成本低等优点，是目前应用最广泛的阳极材料。
2. 阴极材料：阴极在铝电解槽中起到导电和传递热量的作用，对电解过程的稳定性和生产效率具有重要影响。
炭素阴极材料具有导电性好、耐高温、抗腐蚀等优点，广泛应用于铝电解工业。
3. 电解质材料：电解质是铝电解过程中的关键组分，其质量对铝产品的纯度和生产效率具有直接影响。
炭素电解质材料具有较高的离子导电性和化学稳定性，能够有效降低电解温度并提高铝的纯度。
在铝电解用炭素材料技术与工艺的研究中，需要关注以下几个关键技术问题：1. 材料制备技术：制备出高性能的炭素材料是铝电解过程的关键。
研究人员需要不断探索新的制备方法和技术，以提高炭素材料的导电性、化学稳定性和耐腐蚀性等性能。
2. 材料性能优化：通过对炭素材料的成分、结构和表面性质等进行优化，可以提高其在铝电解过程中的稳定性和使用寿命，降低能耗和生产成本。
3. 环保与资源利用：随着环保意识的提高，如何实现炭素材料的绿色生产和废弃物的资源化利用成为亟待解决的问题。
研究人员需要开发环保型的炭素材料和废弃物回收技术，降低对环境的负面影响。
4. 新型炭素材料研究：随着科技的不断进步，新型炭素材料的研究和应用逐渐成为铝电解领域的研究热点。
如石墨烯、碳纳米管等新型炭素材料具有更高的性能指标和更广泛的应用前景，为铝电解技术的发展提供了新的可能性。
总之，铝电解用炭素材料技术与工艺是一门涉及多个学科领域的综合性技术，其发展对于推动铝电解工业的进步具有重要意义。
第十一章 铝电解生产用碳素材料及氧化盐生产
第十一章铝电解生产用碳素材料及氧化盐生产铝电解用碳素材料指铝电解生产中所使用的碳素阳极和碳素阴极，从历史的角度讲，碳素阳极分为用于自焙铝电解槽生产的阳极棚和预焙铝电解槽生产的预焙阳极块。
由于节能和环保的要求，截止2010年底，我国工业已淘汰了自焙阳极生产工艺，重新采用大型预焙槽生产，所以，对阳极棚生产工艺不再赘述。
只介绍预焙阳极生产工艺过程。
铝电解槽底部采用阴极碳块。
大型预焙槽的使用寿命一般在5～8年，大修过程将把阴极内衬阴极碳块和底部保温材料全部更换，所以，阴极碳块也是电解铝生产中必不可少的材料。
本章主要介绍碳素阳极和碳素阴极的生产工艺过程。
氟化盐（冰晶石和氟化铝）也是铝电解生产中的消耗性材料。
自然界中并无足够多的天然冰晶石，目前仅在冰岛的格林兰岛发现少量的天然冰晶石和。
工业上所用冰晶石航氧化铝采用全部人工合成，所以，本章也简单介绍铝其生产工艺。
第一节预焙阳极生产工艺铝电解用预焙阳极是用石油法经煅烧后按一定粒度配比，用煤沥青作为粘接制混合成棚料，再经振动成型，通过高温焙烧所得的产品，其生产工艺流程图如图11-1。
1.配料和初译石油焦乃石油提炼后的副产品。
其主要成分是碳，其固定碳含量在75～90%，其余为可燃探发分电约12～20%，灰分约0.3～1%；硫分0.5～3.0%；水分约3%；以及其他微量金属和非金属杂质。
阳极产品要求灰分≤0.8%，硫分≤2.5%，为了使产品杂质成分在允许的范围内，所以，在燃烧之前，必须对石油焦进行成分配料，以保证阳极产品成分合格。
由于石油焦是石油提炼后的渣油经焦化而得，由于渣油的组成很复杂，与原油同样都是由各种烃类和烃类比物组成，所以在焦化过程中根据烃类的不同而形成粒度不一的焦块，大的有200mm以上，小的如同粉料。
为了在燃烧中挥发分能均匀快速排出以及不出现细料过程，必须对大块石油焦进行初，使粒度不大于10mm。
2.燃烧石油焦燃烧是在隔绝条件下，将油焦进行高温预热处理。
铝电解中的化学操作方法
铝电解中的化学操作方法
铝电解是一种制取铝的工艺，其化学操作方法包括以下步骤：
1. 准备电解槽和电解质溶液。
通常采用炭质电解槽，内衬一层碳糊，用来防止腐蚀。
电解质溶液主要是含铝的氧化铝溶液，添加适量的氟化铝和氯化钠等物质来调节溶液的离子浓度。
2. 准备阳极和阴极。
阳极使用的是碳块或者炭质材料，阴极则是铝的金属材料。
3. 将阳极和阴极放置到电解槽中，并与电源连接。
阳极位置靠近电解槽顶部，阴极则靠近电解槽底部。
4. 开始通电。
在通电过程中，阳极会逐渐被氧化并溶解为气体，同时阴极会逐渐还原并析出铝金属。
5. 定期更换电解质。
由于电解过程中铝离子会消耗，电解质浓度会降低。
因此需要定期检测和补充电解质。
6. 收集和处理产物。
电解过程中生成的铝金属会沉淀到电解槽底部，可以通过铁夹等工具将其取出，然后进行后续处理。
需要注意的是，铝电解过程涉及高温、高电流和有害气体等因素，操作时需要注
意安全措施，如佩戴防护服、呼吸器等。
同时，还需要进行设备维护和卫生保洁工作，确保操作环境的清洁和良好状态。
第一章 炭素工艺学概述
国外
45－550 38-55 1.58-1.60 22-25 5-15 6-15 400-410
比较结论：我国阳极质量存在许多缺陷。
四、原因分析
设备原因 原料原因 工艺原因 管理理念原因
最终目标：铝电解节能降耗 目标：改善阳极质量
一、 炭素阳极对铝电解生产中的影响因素
影响铝电解生产的主要工艺技术指标
能量效率 电流效率 生产成本（炭耗）
能量消耗（E）＝2980×（V平/η） kWh/t-Al
阳极物理压降、 阳极过电压、 阳极更换周期 炭渣量
阳极电流密度 炭渣
一、 炭素阳极对铝电解生产中的影响因素
影响铝电解生产的稳定性和工人的劳动
强度
阳极故障 阳极更换 不规整消耗（影响ia） 炭渣
环境的污染
产生CO2、CO、C-F化合物气体
二、 铝电解生产对炭素阳极的基本要求
良好的物理化学性能
降低 炭耗 良好的电化学性能 减少机械磨损 提高抗热震性 降低化学反应 减少炭渣 提高阳极电化学 反应活性
降低电耗
杂质含量素阳极
主体内容：
1、概 述
炭素阳极在铝电解生产中的重要性 铝电解生产对炭素阳极的基本要求
2、铝用炭素阳极的分类及制备技术 3、阳极消耗机理以及阳极新技术
第一章 概述
铝电解基本反应： Al2O3(diss)+1.5C=2Al(l)+1.5CO2(g) 铝电解生产基本原理： 以炭素材料为阳极，以囿于炭素内衬中的铝液为 阴极，以冰晶石熔体为电解质溶解原料氧化铝，通过 电解反应，在阴极沉积生产金属铝。 阳极的重要性 “心脏”
电解操作稳定
三、国内外炭素阳极的主要质量指标比较 国内
电解铝工艺流程
电解铝工艺电解铝 - 简介电解铝就是通过电解得到的铝。
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。
电解铝 - 工艺流程电解铝生产过程铝电解工艺流程：现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。
化学反应主要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al 3O2。
阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3 3eˉ=Al。
阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。
为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。
阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。
其生产工艺流程如下图：氧化铝氟化盐碳阳极直流电↓↓↓↓↓排出阳极气体------ 电解槽↑↓↓废气←气体净化铝液↓↓回收氟化物净化澄清↓↓↓返回电解槽浇注轧制或铸造↓↓铝锭线坯或型材电解铝 - 产业特点电解铝世界上所有的铝都是用电解法生产出来的。
铝电解工业生产采用霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解法，即以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂，氧化铝为熔质组成多相电解质体系。
其中Na2AlF6-Al2O3二元系和Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系是工业电解质的基础。
电解铝工业对环境影响较大，属于高耗能，高污染行业。
电解铝生产中排出的废气主要是CO2，以及以HF 气体为主的气-固氟化物等。
CO2是一种温室气体，是造成全球气候变暖的主要原因。
而氟化物中的CF4和C2F6其温室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍，并且会对臭氧层造成不同程度的影响。
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铝电解炭素工艺教程前言自1886 年美国的Hall 和法国的Heroult 发明炼铝的基本方法——Hall-Heroult 高温熔盐电解炼铝法以来，铝电解工业无论在工艺技术水平，还是在生产规模以及在自动化程度上均取得了突飞猛进的发展；尤其在近30 年间，铝电解生产的电流效率由80％多提高到现在最高水平的96%，电解直流电耗由过去的16000 多kWh/ 吨铝降低到现在的13000kWh/ 吨铝以下；在生产规模方面，铝电解槽由几仟安培的规模扩大到现在的320KA ，甚至500KA 。
一个多世纪以来，工业铝电解槽经历了由小型预焙阳极电解槽、侧插式自焙阳极电解槽、上插式自焙阳极电解槽到大型预焙阳极电解槽的发展阶段；在自动化控制程度上，成功地开发出了铝电解预焙炭素阳极生产工艺控制精度高、系统鲁棒性好、具有明显的增产节能效果的电解过程控制系统。
全世界年铝产量由二十世纪初期的6000 吨/年发展到二十世纪末期的2000 多万吨/年。
这些进展可以说是基于人们对于Hall-Heroult 炼铝法的基本原理有了更加深入的了解和认识。
铝电解生产过程中需要消耗大量的炭素材料，这些炭素材料因电解槽类型、电解生产用途、对其性能要求的不同，其规格型号有别，但生产工艺大同小异。
铝电解用炭素材料主要包括：1）、预焙阳极2）、底部炭块3）、侧部炭块4）、炭缝糊其中以炭素阳极的消耗量为主，过去（10 年前），在预焙铝电解生产中炭素阳极的消耗量达到了550-600Kg/吨铝，随着科学技术的发展，目前预焙阳极在铝电解生产中的消耗量降到了480Kg/ 吨铝以下，有的生产厂家通过技术革新甚至将阳极炭耗降到了440Kg/ 吨铝以下。
我国铝电解用炭素阳极的生产始于1963 年，在郑州铝厂（现长城铝业公司）试生产成功。
此后我国铝电解用炭素阳极生产迅速发展，白银铝厂、包头铝厂、青海铝厂、贵州铝厂、平果铝业公司、青海铝厂二期扩建的配套炭阳极生产车间、云南铝厂等阳极生产线的相继建成投产，使我国目前铝用炭素阳极的年产量较十年前成倍增长，形成了我国铝电解用炭素阳极生产的成熟技术和规模，并相继建立了两个系列的炭阳极质量标准：振动成型系列的GB8741-88 和挤压成型系列的YB2809-78。
Hall-Heroult 炼铝法的典型特点之一是阳极属于消耗性阳极，阳极的基本设计型式从整体上划分为两种：自焙阳极和预焙阳极。
随着人们对铝工业规模化、现代化生产认识的提高和对环境保护意识的增强，预焙阳极铝电解槽取代自焙阳极铝电解槽已成为世界铝工业发展的必然趋势。
铝电解生产的基本原理是：以炭素材料为阳极，以囿于炭素内衬中的铝液为阴极，以冰晶石熔体为电解质溶解原料氧化铝，通过电解反应，在阴极沉积生产金属铝。
其基本反应式为：Al 2O3(diss) +1.5C=2Al (l) +1.5CO2(g)作为阳极生产的主要原料——炭素材料，在铝电解生产过程中，伴随着金属铝的生成而不断消耗。
长期的生产实践表明，炭素阳极质量的优劣，直接或间接影响着铝电解的各项经济技术指标，诸如电流效率、电能消耗、吨铝阳极炭耗等。
因此，炭阳极在电解铝工业中不可避免地处于举足轻重的地位，一直被业内人士成为铝电解槽的心脏”第一节概述1.1 炭素阳极在铝电解生产中的重要性首先，阳极质量的好坏直接影响着铝电解生产的主要工艺技术指标，诸如能量效率和电流效率，同时也直接影响着铝电解的生产成本；其次，炭阳极质量优劣与铝电解生产过程的稳定性和工人的劳动强度紧密相关；再者，炭阳极在工作中对环境的污染程度已经越来越受到人们的关注，其中尤其是针对自焙铝槽电解生产技术方面，国内外均采取了一系列甚至是强制性的措施。
随着世界铝电解技术的快速发展和环保意识的增强，适宜于规模化操作和大型化生产以及环境污染相对较轻的预焙槽电解炼铝技术已经成为了世界铝电解技术的主流。
在我国，从二十世纪九十年代后期就明确规定，要在新世纪初基本停止自焙槽电解炼铝，这标志着我国的铝电解工业将由过去的自焙槽生产为主体转化为向大型预焙槽方向快速发展。
但是，阳极的“质量问题” 仍然是阻碍我国铝工业整体水平向世界先进水平靠拢的主要障碍之一，进一步提高我国阳极生产工艺技术或者在现有工艺技术条件的基础上改善作为预焙铝电解槽“心脏” 的炭阳极的物理化学和电化学性能指标，可以达到有效地降低铝电解的生产成本、稳定铝电解生产操作和提高铝电解生产效率的目的，对促进我国铝电解工业的发展，提高我国铝工业在国际市场上的竞争力有着不可轻视的作用。
1.2 铝电解生产生产对炭素阳极的基本要求1）要求阳极具有良好的物理化学性能，减少阳极对空气和二氧化碳反应活性，以求达到降低炭耗、延长阳极使用寿命、减少电解槽含炭渣量的目的；2）要求阳极具有良好的电化学性能，以求达到提高阳极电化学反应活性，降低电解过程中电能消耗的目的；3）要求阳极杂质含量要少，以免在电解过程中进入成品而影响产品质量；4）要求阳极质量更均匀、更稳定，以求达到电解槽稳定操作和进一步降低阳极效应系数的目的。
1.3 铝电解用炭素阳极的基本性能指标表1 国际公认的预焙阳极性能指标项目 单位指标 范围备注 体积密度 g/cm 1.53-越高越好电阻率 3 1.58 尽量控制低的电阻率抗压强度 Ω 52-60\抗弯强度 mm 2/40-48 \热膨胀系 m 5-12 \数Mpa 3.5-4\导热系数 Mpa .0 越低越好透气率 10-6/ 3.5-4剩余越多越好CO 2 反应余K .5剩余越多越好量W/mK 0.5-1越低空气反应 Npm .5 越好 余量 % 84-92 越低越好杂质： SRDC 70-85 越低越好V % 1.2-2 越低越好Si RDC .4越低越好Fe % 80-35没有掉块和裂纹Na ppm 0结构ppm 100-3ppm00ppm 100-5\ 00250-600\表2指标我国现行的电解铝用（预焙）炭阳极性能牌灰分电阻率I 抗压强度体积密度真比重≤号(%)≥≥( Ω· m22≥3≤(N/mm3(g/cm 3) m/m))(g/cm 3)TY-10.55529 1.5 2.0 TY- 1.26329 1.5 2.0 2第二节原料铝电解预焙炭素阳极的生产原料包括阳极主体组分（又称骨料）和粘接剂两大部分。
2.1 骨料1）种类：石油焦。
国内炭素厂普遍采用延迟石油焦（简称延迟焦）。
2）来源：炼油厂的炼油渣经过高温加热，采用延迟焦化工艺所得到的产品。
（焦化工艺分延迟焦化和流化床焦化，延迟焦化生产的焦因其孔隙度高而特别适用于制备铝电解用炭素阳极）3）质量评价指标：一般用灰分、硫分、挥发分和1300℃煅烧后的真密度（真比重）来衡量，具体指标见表3。
表3 我国延迟石油焦的质量标准项目一号二号三号A 级B 级A级B级A级B级水分 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0（不大于）灰分0.3 0.50.50.50.8 1.2（不大于）硫分0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 3.0（不大于）挥发分10 12 12 15 16 18（不大于）2.2 粘接剂1）种类：沥青。
电解用炭素阳极一般用煤沥青做粘接剂。
2）来源：是由钢铁工业烟煤制取焦炭时产出的煤焦油经高温分馏后的残渣，是多种碳氢化合物的混合体。
3）作用：粘接固体炭粒（骨料），构成具有一定塑性的炭糊，并且在炭糊焦化过程中渗入骨料之间，使阳极具有足够的机械强度。
4）性能指标：包括固定碳、挥发分和灰分等。
（固定碳的定义：沥青在隔绝空气的条件下，加热到800℃，干馏3 小时，排除全部挥发分后残留的总碳量，也称结焦残碳值）沥青的主要性能指标见表4。
表4 预焙阳极粘接剂沥青的性能指标项目软化点℃）挥发分75-9595-120（%）65-7547-49结焦残碳值52-5565-68（%）17-2544-48甲苯不溶物（%）第三节预焙炭素阳极的生产工艺及设备目前炭素厂主要的生产工艺流程如图1。
3.1 原料的准备和煅烧3.1.1 原料的准备包括内容：原料的验收入库和煅烧前的准备。
进厂石油焦首先通过带网格的受料漏斗进行筛选，其中小于300mm 的料进粗碎设备进行破碎，而大于300mm 的料需经人工打碎后再进漏斗过筛。
粗碎设备：主要有齿式对辊破碎机或颚式破碎机。
其技术要求是：石油焦破碎完毕后粒度控制在50-70mm。
进厂的沥青经破碎后送入沥青熔化槽进行熔化，使其成为液体沥青。
一般破碎沥青的设备多为环锤式破碎机。
3.1.2 石油焦煅烧1、煅烧的目的：1）、排除原料中的水分和挥发分；2）、促使单体硫气化和化合态硫的分解；煅烧的结果：提高原料的真密度、机械强度、导电性和抗氧化能力。
2、煅烧的主要技术参数控制煅烧带温度不低于1250℃，不高于1350℃。
3、煅烧设备煅烧设备主要有回转窑、罐式煅烧炉、电热煅烧炉等三种，目前，大多数炭素厂采用回转窑，在此重点介绍回转窑。
1）回转窑的优缺点：优点：结构简单，产能大，生产机械化程度高，投资相对少，容易清扫。
缺点：原料的烧损比较大（一般有10%左右）。
2）回转窑的结构主体：回转窑和冷却机组成回转窑：窑尾装置、窑体、窑头装置、燃烧装置、二次风装置、引风机、除尘设施及排烟管路、烟囱等。
冷却机：结构类似于回转窑窑体，但简单许多，其作用是：一方面冷却物料，另一方面也可空气，节省热能。
图1 预焙阳极生产流原料石油焦（俗称生焦）经窑尾流入回转窑，在窑内与逆流的热空气接触加热，由于窑体是倾斜转动，物料随窑体转动的同时向窑头移动，并依次经过窑内的预热带、煅烧带、冷却带，最后从窑头流出进入冷却机。
预热带：最高温度：800-1100 ℃，进料口温度：500-600℃。
热源：从煅烧带流过的热烟气。
物料变化：脱水并排出挥发分及硫分。
煅烧带：最高温度：1250-1350 ℃，物料可加热到1200℃以上。
热源：重油或煤气燃烧，二次风助燃。
物料变化：生焦焦化，石油焦形成碳原子的平面网格，呈两维空间的有序结构排列，达到增加石油焦的物化性能（如电阻率、真密度、机械强度等）的目的。
冷却带：窑头温度：小于1000℃。
物料在此段自然冷却。
冷却机：采用喷水方式对物料进行强制冷却。
冷却机出口煅后焦温度：小于60℃包括工序：筛分、球磨、配料。
3.2.1 筛分1、目的：将煅后焦破碎分成不同粒级，以符合科学配料的要求。
2、筛分设备：一般在炭素厂多使用震动筛，此外还有回转筛、摇摆筛等。
3.2.2 球磨1、目的：将部分煅后焦磨成细粉，以满足配料要求。
2、设备：球蘑机3、工作原理：采用某种介质（如钢球），在筒体内与物料一起旋转，介质在运动中将物料磨碎。
3.2.3 配料1、定义：将不同粒级的焦粒（包括粉料）按一定的比例配合。
2、目的：为了得到堆积密度较大而气孔率较小的炭素材料。