预焙阳极出口行业分析.doc

电解铝用炭素阳极(预焙阳极)出口行业分析
一、预焙阳极的原料与生产流程
1. 预焙阳极的原料
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、电解铝用炭素阳极。
2003年左右，我国生产吨炭阳极消耗石油焦1.3吨以上，煤沥青0.25吨，此外还包括电、燃料油、天然气等生产成本较高。
2. 预焙阳极的特性要求
炼铝生产就是对熔融的冰晶石—氧化铝体系的电解过程。炭素阳极材料把电流导入电解槽并参与电化学反应。 炭素阳极安装在电解槽上部，强大的直流电（30～300 kA）通过炭素阳极导入铝电解槽，在炭素阳极底部发生分解氧化铝的复杂的电化学反应（阳极反应），阳极最终产物是CO和CO2。铝电解生产中，炭阳极参与反应而逐渐消耗，每生产一吨铝净耗炭素阳极420～650 kg。生产时，需定期更换新阳极块（对预焙阳极），以保持正常连续工作。
铝电解生产对炭素阳极材料提出如下要求：
 纯度高——铝电解生产中，炭素阳极材料被电解反应逐渐消耗，其中的灰分杂质进入金属铝液中，污染铝的质量。因此，要求炭素阳极材料中的杂质含量越低越好，一般灰分不应大于0.5％。因此，对预焙阳极的原料要求也较高，多用低硫煅后焦，而用于制造阳极的煤沥青，主要有中温煤沥青和高温煤沥青或改质煤沥青。
 导电性能良好——在铝电解槽上，炭素阳极参与传导电流，消耗在炭阳极的电压降达0.35～0.5 V，每生产一吨铝消耗在阳极上的电能约1 500～ 2 000 kW.h，占铝生产电耗的10％～15％。因此，降低阳极材料的电阻率对降低铝生产成本十分重要。阳极炭块电阻率不应大于60 μΩ..m，阳极糊烧结体电阻率不应大于80 μΩ..m。
 足够的机械强度——铝电解槽上阳极重达几十吨，还要承受电、热等的冲击，因此要有足够的机械强度。阳极糊烧结体和阳极炭块的耐压强度不应低于27 MPa。
3. 预焙阳极的生产流程
阳极材料的生产工艺包括原料的预碎、煅烧、破碎、筛分分级、配料，粘结剂的预处理、混捏，混捏后的糊料成型、焙烧及清理加工，工艺流程图见右图。生产周期约为20-30天。
国产设备在能耗、布朗值、焙烧时间等方面有较大差距，比如天然气消耗量，国外每吨为50立方米，索通碳素为80立方米左右；焙烧时间国外最好为125小时，索通碳素为168小时。