预焙阳极是铝冶炼工业的重要材料,每生产一吨铝需预焙阳极600千克。随着我国铝电解业的发展,预焙阳极电解槽,以污染少,电耗低,易于自动化操作的优点,符合国家鼓励发展的产业政策。根据中国铝业信息报导,2004我国铝产量已达到550万吨,预焙阳极年需求量在170万吨左右,而全国现有和在建设预焙阳极年产量为60万吨,是短缺产品,市场非常广阔。为扩大企业规模,满足市场需求,在原公司基础上,拟改造破碎、压型、焙烧等生产系统,形成年产预焙阳极5万吨的生产能力。秦皇岛易森自动控制设备有限公司是生产碳素自动配料设备厂家。
预焙阳极是以石油焦、沥青焦为骨料,煤沥青为黏结剂制造而成,用作预焙铝电解槽作阳极材料。这种炭块已经过焙烧,具有稳定的几何形状,所以也称预焙阳极炭块,习惯上又称为铝电解用炭阳极。用预焙阳极炭块作阳极的铝电解槽称预焙阳极电解槽,简称预焙槽,这是一种现代化的大型铝电解槽。
预焙阳极电解槽和阳极炭块几乎与现代炼铝方法同时诞生。1880年,美国的霍尔(Hall)和法国的埃鲁(Heroult)同时提出冰晶石-氧化铝溶解炼铝法。1888年,美国匹兹堡电解厂把这种炼铝方法应用于工业生产,建成了世界上最早的预焙阳极电解槽,所用阳极炭块以木炭作为原料,采用模压法生产,单个阳极横截面积只有8~10cm2,其质量指示也比较落后。之后,瑞士、法国、英国、德国等几个国家都使用了类似的预焙阳极,用电解法生产铝。
预焙炭阳极通常安装在电解槽上部,强大的直流电流60-300ka通过炭阳极,导入电解液。炭阳极的电阻率为50-70 μΩ.m,加上导杆与接点电阻,正常铝电解生产时,消耗的炭阳极上的电压降为300-500mV,占电解槽电压降的10%-15%。在炭阳极底部接触熔融电解液的部位,发生分解氧化铝的复杂电化学反应(阳极反应)。在碳的参与下,阳极最终产物是CO和CO2。铝电解生产中,炭阳极日平均消耗1-2CM,定期向电解槽上部添加新的阳极糊(对自焙阳极电解槽)或定期更换预焙阳极将(对预焙阳极电解槽)是阳极工作的主要内容,以保持阳极连续正常工作。