技术|炭阴极原料的破碎、筛分、配料与混捏技术
炭素阴极的破碎、筛分、配料与混捏工艺及设备和炭阳极基本相同，石墨质阴极的主要原料是电煅煤，全石墨化阴极炭块用的石油焦与炭阳极所用的石油焦是有区别的。
生产全石墨化阴极炭块对于石油焦的煅烧质量在真密度、灰分、硫分等方面有更高的要求，下表是国际上全石墨化阴极炭块对煅烧石油焦的指标要求：
指标名称
指标
真密度：g/cm³
≥2.07
灰分/%
≤0.3
水分/%
≤3
硫分/%
≤0.8
热膨胀系数/10-6·K-1
≤15
结构指数//⊥
≤4
晶格长度/Å
≤38
在采用电煅煤为主要原料生产阴极时，应注意以下问题：
设备选型要配套合理
根据各种炭质原料的硬度、强度差别，考虑工艺过程对粒度产能的要求，选用适宜的破碎设备。粉碎比（粉碎前最大粒度与粉碎后最大粒度的比值）在4-40范围内使用颚式破碎机、辊式破碎机和锤式破碎机等设备；粉碎比在300以上的釆用球磨机、雷蒙磨等。在大块煤破碎时，常用的一级破碎设备有颚式破碎机、反击破碎机，二级破碎设备为双齿辊式破碎机。
例如：
用一台对辊破碎机及一台回转筛作为主要设备而组成的破碎筛分电煅无烟煤的生产流程如下：电煅烧后的无烟煤连续加入对辊破碎机，破碎后的物料经提升机加入回转筛。在回转筛下得到三种不同粒度(如20-4mm，4-2mm，2-0m)的电煅无烟煤，筛不下去的大颗粒电煅煤经溜子返回对辊破碎机进行第二次破碎，再经提升机带入回转筛进行筛分。
适宜的配方
无烟煤结构致密、断面光滑，对煤沥青的吸附性差，应严格控制粘结剂的用量和粉料的合理使用，各种阴极制品的配料如下：
结构
配料
炭间立缝糊
用无烟煤、煤沥青、煤焦油、沥青焦等按一定粒度和比例进行配料
钢棒捣固糊
用无烟煤、煤沥青、煤焦油、沥青焦等按一定粒度和比例进行配料
底部炭块
用无烟煤、煤沥青、煤焦油、石墨碎、冶金焦等按一定粒度和比例进行配料
侧部炭块
用无烟煤、煤沥青、煤焦油、石墨碎、冶金焦等按一定粒度和比例进行配料
周边捣固糊
用无烟煤、煤沥青、煤焦油、沥青焦等按一定粒度和比例进行配料
炭胶泥
用无烟煤、煤沥青、杂酚油等按一定粒度和比例进行配料
混捏
阴极生产企业产品种类较多，单品种的产量少，适宜采用间断双轴混捏锅；锅体采用热媒油、蒸汽或电阻加热。除此之外，还需特别关注混捏条件，包括混捏时间、混捏温度、出锅温度等。
如用中温沥青，干料加入混捏锅内先干混10-15min，当温度达到110℃以上时加入熔化处理好的沥青，再继续搅拌40-50min。如果是采用改质沥青或高温沥青，是粉状的固体沥青与炭素干料同时加入锅内受热混捏。混捏温度应比沥青软化点高50-80℃，过高或过低都是不适宜的，生产冷捣糊常在室温条件下混捏。
中商碳素研究院
以上是炭阴极原料破碎、筛分、配料与混捏技术的一些要点，详细的大家可以参考公众号平台以往发布的“阳极生产的相关工艺”系列文章，以上资料来源于《现代铝用炭素材料制造技术与产业研究》姜玉敬、沈建林著，若需要购买请联系客服：ZSTSYJY7500
