Tecnologia | Requisiti per gli indici di qualità del coke di petrolio utilizzato nell'alluminio

Con il rapido sviluppo dell'industria dell'alluminio elettrolitico, l'industria degli anodi precotti in alluminio è diventata un nuovo punto caldo di investimento; la produzione di anodi precotti è in aumento, il coke di petrolio è la principale materia prima degli anodi precotti e i suoi indici avranno un certo impatto sulla qualità dei prodotti.

Contenuto di zolfo

Il contenuto di zolfo nel coke di petrolio dipende principalmente dalla qualità del petrolio greggio. In generale, quando il contenuto di zolfo nel coke di petrolio è relativamente basso, il consumo di anodi diminuisce con l'aumentare del contenuto di zolfo, poiché lo zolfo aumenta la velocità di coking dell'asfalto e ne riduce la porosità. Allo stesso tempo, lo zolfo si combina anche con impurità metalliche, riducendo la catalisi da parte di impurità metalliche per sopprimere la reattività dell'anidride carbonica e la reattività dell'aria degli anodi di carbonio. Tuttavia, un contenuto di zolfo troppo elevato aumenterà la fragilità termica dell'anodo di carbonio e, poiché lo zolfo viene principalmente convertito in fase gassosa sotto forma di ossidi durante il processo di elettrolisi, ciò influirà seriamente sull'ambiente di elettrolisi e sulla pressione di protezione ambientale. Inoltre, si può formare solforazione sulla pellicola di ferro dell'asta dell'anodo, aumentando la caduta di tensione. Con il continuo aumento delle importazioni di petrolio greggio del mio Paese e il continuo miglioramento dei metodi di lavorazione, la tendenza a un coke di petrolio di qualità inferiore è inevitabile. Per adattarsi ai cambiamenti nelle materie prime, i produttori di anodi precotti e l'industria dell'alluminio elettrolitico hanno apportato numerose trasformazioni tecnologiche e innovazioni. Dall'anodo precotto cinese: secondo le indagini condotte dalle aziende produttrici, il coke di petrolio con un contenuto di zolfo di circa il 3% può generalmente essere calcinato direttamente.

 

oligoelementi

Gli oligoelementi presenti nel coke di petrolio includono principalmente Fe, Ca, V, Na, Si, Ni, P, Al, Pb, ecc. A causa delle diverse fonti di petrolio delle raffinerie, la composizione e il contenuto di oligoelementi sono molto diversi. Alcuni oligoelementi provengono dal petrolio greggio, come S, V, ecc. Vengono introdotti anche alcuni metalli alcalini e alcalino-terrosi, e una parte del contenuto di ceneri viene aggiunta durante il trasporto e lo stoccaggio, come Si, Fe, Ca, ecc. Il contenuto di oligoelementi nel coke di petrolio influisce direttamente sulla durata degli anodi precotti e sulla qualità e la qualità dei prodotti elettrolitici in alluminio. Ca, V, Na, Ni e altri elementi hanno un forte effetto catalitico sulla reazione di ossidazione anodica, che promuove l'ossidazione selettiva dell'anodo, causando la formazione di scorie e blocchi e aumentandone il consumo eccessivo; Si e Fe influenzano principalmente la qualità dell'alluminio primario, e l'aumento del contenuto di Si aumenta la durezza dell'alluminio, ne riduce la conduttività elettrica e l'aumento del contenuto di Fe influisce notevolmente sulla plasticità e sulla resistenza alla corrosione della lega di alluminio. In combinazione con le effettive esigenze produttive delle aziende, il contenuto di oligoelementi come Fe, Ca, V, Na, Si e Ni nel coke di petrolio dovrebbe essere limitato.

 

materia volatile

L'elevato contenuto di volatili nel coke di petrolio indica che la parte non cokificata viene trasportata in quantità maggiore. Un contenuto di volatili eccessivamente elevato influisce sulla densità effettiva del coke calcinato e ne riduce la resa effettiva, ma un contenuto di volatili adeguato favorisce la calcinazione del coke di petrolio. Dopo la calcinazione del coke di petrolio ad alta temperatura, il contenuto di volatili diminuisce. Poiché i diversi utenti hanno aspettative diverse in merito al contenuto di volatili, combinate con le effettive esigenze di produttori e utenti, si stabilisce che il contenuto di volatili non debba superare il 10%-12%.

 

Cenere

Le impurità minerali incombustibili (oligoelementi) che rimangono dopo la completa combustione della parte combustibile del coke di petrolio in condizioni di elevata temperatura (850 gradi) e circolazione d'aria sono chiamate ceneri. Lo scopo della misurazione delle ceneri è identificare il contenuto di impurità minerali (oligoelementi) e la loro quantità, al fine di valutare la qualità del coke di petrolio. Il controllo del contenuto di ceneri consentirà anche di controllare gli oligoelementi. Un contenuto eccessivo di ceneri influirà sicuramente sulla qualità dell'anodo stesso e dell'alluminio primario. Considerando le reali esigenze degli utenti e l'attuale situazione produttiva delle aziende, si stabilisce che il contenuto di ceneri non debba superare lo 0,3%-0,5%.

 

Umidità

Le principali fonti di contenuto d'acqua nel coke di petrolio: in primo luogo, quando la torre del coke viene scaricata, il coke di petrolio viene scaricato nella piscina del coke sotto l'azione del taglio idraulico; in secondo luogo, dal punto di vista della sicurezza, dopo lo scarico del coke, il coke di petrolio che non è stato completamente raffreddato deve essere spruzzato per raffreddarsi. In terzo luogo, il coke di petrolio viene sostanzialmente accatastato all'aperto in piscine del coke e piazzali di stoccaggio e anche il suo contenuto di umidità sarà influenzato dall'ambiente; in quarto luogo, il coke di petrolio ha strutture diverse e una diversa capacità di trattenere l'umidità.

 

Contenuto di cocaina

La granulometria del coke di petrolio influenza notevolmente la resa effettiva, il consumo energetico e il coke calcinato. Il coke di petrolio con un elevato contenuto di coke in polvere subisce una notevole perdita di carbonio durante il processo di calcinazione. La formazione di polvere e altre condizioni possono facilmente causare problemi come la rottura precoce del corpo del forno, la combustione eccessiva, il blocco della valvola di scarico, la facile e allentata polverizzazione del coke calcinato e compromettere la durata del calcinatore. Allo stesso tempo, la densità effettiva, la densità di colata, la porosità e la resistenza del coke calcinato, nonché la resistività e le prestazioni di ossidazione, hanno una grande influenza. In base alla situazione specifica della qualità della produzione nazionale di coke di petrolio, la quantità di coke in polvere (5 mm) è controllata entro il 30%-50%.

 

Contenuto di coke in polvere

Il coke a pallini, noto anche come coke sferico o shot coke, è relativamente duro, denso e non poroso e si presenta sotto forma di masse fuse sferiche. La superficie del coke a pallini è liscia e la struttura interna non è omogenea con quella esterna. A causa dell'assenza di pori in superficie, quando si impasta con pece di catrame di carbone come legante, è difficile per il legante penetrare all'interno del coke, con conseguente allentamento dei legami e predisposizione alla formazione di difetti interni. Inoltre, il coefficiente di dilatazione termica del coke a pallini è elevato, il che può facilmente causare cricche da shock termico durante la cottura dell'anodo. Il coke di petrolio utilizzato nell'anodo precotto non deve contenere coke a pallini.

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Data di pubblicazione: 20-12-2022