В связи с быстрым развитием электролитической алюминиевой промышленности, производство анодов для предварительной обжига алюминия стало новым перспективным направлением для инвестиций. Производство анодов для предварительной обжига растет, а нефтяной кокс является основным сырьем для этих анодов, и его показатели оказывают определенное влияние на качество продукции.
Содержание серы
Содержание серы в нефтяном коксе в основном зависит от качества сырой нефти. В целом, при относительно низком содержании серы расход анода снижается с увеличением содержания серы, поскольку сера повышает скорость коксования асфальта и снижает его пористость. В то же время сера связывается с металлическими примесями, снижая каталитическую активность металлических примесей и подавляя реакционную способность углекислого газа и воздуха в углеродных анодах. Однако, если содержание серы слишком высокое, это увеличивает термическую хрупкость углеродного анода, а поскольку сера в основном переходит в газообразную фазу в виде оксидов в процессе электролиза, это серьезно влияет на условия электролиза, и давление на охрану окружающей среды возрастает. Кроме того, на анодном стержне может образовываться сульфидная пленка, увеличивающая падение напряжения. Поскольку импорт сырой нефти в нашу страну продолжает расти, а методы переработки постоянно совершенствуются, тенденция к снижению качества нефтяного кокса неизбежна. В целях адаптации к изменениям в сырьевых материалах производители предварительно обожженных анодов и электролитическая алюминиевая промышленность провели множество технологических преобразований и технологических прорывов. Согласно исследованиям производственных предприятий, в Китае предварительно обожженные аноды, как правило, можно подвергать прямому обжигу.
Микроэлементы
В состав нефтяного кокса в основном входят микроэлементы, такие как Fe, Ca, V, Na, Si, Ni, P, Al, Pb и др. Из-за различий в источниках нефти, используемых нефтеперерабатывающими заводами, состав и содержание микроэлементов сильно различаются. Некоторые микроэлементы поступают из сырой нефти, например, S, V и др. Также поступают некоторые щелочные и щелочноземельные металлы, а при транспортировке и хранении добавляется зола, например, Si, Fe, Ca и др. Содержание микроэлементов в нефтяном коксе напрямую влияет на срок службы предварительно обожженных анодов, а также на качество и сорт электролитических алюминиевых изделий. Ca, V, Na, Ni и другие элементы оказывают сильное каталитическое воздействие на реакцию анодного окисления, способствуя селективному окислению анода, вызывая образование шлака и блоков на аноде и увеличивая его чрезмерный износ. Кремний и железо в основном влияют на качество первичного алюминия: увеличение содержания кремния повышает твердость алюминия, снижает электропроводность, а увеличение содержания железа оказывает значительное влияние на пластичность и коррозионную стойкость алюминиевого сплава. В соответствии с реальными производственными требованиями предприятий, содержание микроэлементов, таких как Fe, Ca, V, Na, Si и Ni, в нефтяном коксе должно быть ограничено.
Летучие вещества
Высокое содержание летучих веществ в нефтяном коксе указывает на то, что некоксованная часть переносится в большем количестве. Чрезмерно высокое содержание летучих веществ повлияет на истинную плотность прокаленного кокса и снизит фактический выход продукта, однако оптимальное количество летучих веществ способствует прокаливанию нефтяного кокса. После высокотемпературного прокаливания нефтяного кокса содержание летучих веществ снижается. Поскольку у разных потребителей разные ожидания относительно содержания летучих веществ, с учетом фактических потребностей производителей и потребителей, установлено, что содержание летучих веществ не должно превышать 10–12%.
Пепел
Негорючие минеральные примеси (микроэлементы), остающиеся после полного сгорания горючей части нефтяного кокса при высокой температуре 850 градусов и циркуляции воздуха, называются золой. Цель измерения золы — определить содержание минеральных примесей (микроэлементов) и оценить качество нефтяного кокса. Контроль содержания золы также позволяет контролировать содержание микроэлементов. Избыточное содержание золы обязательно повлияет на качество самого анода и первичного алюминия. С учетом реальных потребностей потребителей и производственной ситуации предприятий установлено, что содержание золы не должно превышать 0,3%-0,5%.
Влага
Основные источники влаги в нефтяном коксе: Во-первых, при выгрузке из коксовой башни нефтяной кокс выгружается в коксовый бассейн под действием гидравлической резки; во-вторых, с точки зрения безопасности, после выгрузки кокса не полностью охлажденный нефтяной кокс необходимо охлаждать распылением; в-третьих, нефтяной кокс, как правило, хранится на открытом воздухе в коксовых бассейнах и складских помещениях, и его влажность также зависит от окружающей среды; в-четвертых, нефтяной кокс имеет различную структуру и различную способность удерживать влагу.
Содержание кока-колы
Размер частиц нефтяного кокса оказывает большое влияние на фактический выход продукции, энергопотребление и качество прокаленного кокса. Нефтяной кокс с высоким содержанием порошкообразного кокса имеет значительные потери углерода в процессе прокаливания. Взрывы и другие условия могут легко привести к таким проблемам, как преждевременное разрушение корпуса печи, перегорание, засорение разгрузочного клапана, рыхление и легкое измельчение прокаленного кокса, а также повлиять на срок службы печи для прокаливания. В то же время, истинная плотность, насыпная плотность, пористость и прочность прокаленного кокса, удельное сопротивление и окислительные свойства оказывают большое влияние. Исходя из специфики качества отечественного производства нефтяного кокса, количество порошкообразного кокса (5 мм) контролируется в пределах 30–50%.
Содержание колы в шотах
Дробленый кокс, также известный как сферический кокс или дробовой кокс, относительно твердый, плотный и непористый, существует в виде сферических расплавленных масс. Поверхность дробленого кокса гладкая, а внутренняя структура не соответствует внешней. Из-за отсутствия пор на поверхности при замешивании со связующим веществом — каменноугольной смолой — связующему веществу трудно проникнуть внутрь кокса, что приводит к слабому сцеплению и склонности к внутренним дефектам. Кроме того, коэффициент теплового расширения дробленого кокса высок, что может легко вызвать термический удар и растрескивание при обжиге анода. Нефтяной кокс, используемый в предварительно обожженном аноде, не должен содержать дробленого кокса.
Catherine@qfcarbon.com +8618230208262
Дата публикации: 20 декабря 2022 г.