預(yù)焙陽極是鋁電解生產(chǎn)的最主要的消耗材料，其質(zhì)量直接影響電解生產(chǎn)的陽極消耗、電流效率、電能消耗和產(chǎn)品等級等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。高質(zhì)量的陽極可以降低陽極消耗，同時提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性。因此，制造高質(zhì)量的陽極就成為炭素分廠的主要目的。制造高質(zhì)量的陽極包括從原料選擇、石油焦煅燒、生塊成型、生塊焙燒全過程控制。 1 陽極消耗 眾所周知，在鋁電解生產(chǎn)過程中，陽極炭塊不僅承擔(dān)著導(dǎo)電作用，而且還參與電化學(xué)反應(yīng)，陽極炭塊質(zhì)量的好壞，直接影響到鋁電解的正常生產(chǎn)操作、陽極的消耗、原鋁的質(zhì)量和電流效率等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[1]。 1.1 理論消耗 鋁電解過程的(電)化學(xué)反應(yīng)方程可以表示為如下兩種形式： 式中： N為CO2的體積百分比 當(dāng)氣體中CO2： CO 分別為70：30、75：25或80：20(94%的電流效率)時，陽極的理論消耗分別為：393、381、370kg/t-Al，因此炭陽極的理論消耗為370～400 kg/t-Al。 1.2 凈 耗 指含空氣、二氧化碳氧化及掉渣的過消耗部分，而不含殘極的實(shí)際消耗量。在正常生產(chǎn)中，空氣氧化、掉渣率約為5～10%，所以炭陽極的凈耗可以表示為：凈耗=理論消耗+15～40 kg/t-Al≈410～430kg/t-Al。 1.3 總(毛)耗 包含殘極在內(nèi)的所有實(shí)際消耗，即換極消耗。一般電解生產(chǎn)的殘極率(高150～180mm)≈25～30%，陽極總消耗約為450～550 kg/t-Al 1.4 陽極消耗速度 指電解生產(chǎn)中陽極每天消耗的高度，表示單位為cm/d。它是一個與鋁產(chǎn)量、陽極質(zhì)量都有關(guān)系的物理量，具體可表示如下式： 式中Wc為陽極凈耗，它與陽極的抗氧化性能有關(guān);dk為陽極炭塊的體積密度，是與陽極生產(chǎn)工藝技術(shù)有直接關(guān)系的物理量;I陽為陽極電流密度。 2 陽極生產(chǎn)過程管理 預(yù)焙陽極是鋁電解槽的心臟，其質(zhì)量的好壞直接影響電解槽的電流效率、電解鋁產(chǎn)能成本等。陽極質(zhì)量的優(yōu)劣與原料、陽極生產(chǎn)過程有著直接關(guān)系。不僅要抓好原材料質(zhì)量管理外，還要抓好煅后焦、陽極成型，特別是焙燒工藝的管理。 2.1 提高原材料質(zhì)量 2.