Con el rápido desarrollo de la industria del aluminio electrolítico, la industria de los ánodos de prehorneado de aluminio se ha convertido en un nuevo foco de inversión. La producción de ánodos de prehorneado está aumentando, el coque de petróleo es la principal materia prima para su fabricación, y sus índices tendrán un cierto impacto en la calidad de los productos.
Contenido de azufre
El contenido de azufre en el coque de petróleo depende principalmente de la calidad del crudo. En general, cuando el contenido de azufre del coque de petróleo es relativamente bajo, el consumo del ánodo disminuye al aumentar dicho contenido, ya que el azufre incrementa la velocidad de coquización del asfalto y reduce su porosidad. Al mismo tiempo, el azufre se combina con impurezas metálicas, lo que reduce la catálisis y suprime la reactividad del dióxido de carbono y del aire en los ánodos de carbono. Sin embargo, si el contenido de azufre es demasiado alto, aumenta la fragilidad térmica del ánodo de carbono y, dado que el azufre se convierte principalmente en fase gaseosa en forma de óxidos durante el proceso de electrólisis, afecta gravemente al entorno de electrólisis, lo que genera una gran presión ambiental. Además, puede formarse sulfuración en la película de hierro de la varilla del ánodo, lo que aumenta la caída de voltaje. A medida que las importaciones de crudo de nuestro país continúan aumentando y los métodos de procesamiento mejoran, la tendencia hacia un coque de petróleo de menor calidad es inevitable. Para adaptarse a los cambios en las materias primas, los fabricantes de ánodos prehorneados y la industria del aluminio electrolítico han llevado a cabo una gran cantidad de transformaciones y avances tecnológicos. Según la investigación de las empresas productoras de ánodos prehorneados nacionales de China, el coque de petróleo con un contenido de azufre de aproximadamente el 3% generalmente se puede calcinar directamente.
oligoelementos
Los oligoelementos en el coque de petróleo incluyen principalmente Fe, Ca, V, Na, Si, Ni, P, Al, Pb, etc. Debido a las diferentes fuentes de petróleo de las refinerías, la composición y el contenido de oligoelementos son muy diferentes. Algunos oligoelementos provienen del petróleo crudo, como S, V, etc. Algunos metales alcalinos y alcalinotérreos también se incorporan, y se agrega contenido de cenizas durante el transporte y almacenamiento, como Si, Fe, Ca, etc. El contenido de oligoelementos en el coque de petróleo afecta directamente la vida útil de los ánodos precalentados y la calidad y grado de los productos de aluminio electrolítico. Ca, V, Na, Ni y otros elementos tienen un fuerte efecto catalítico en la reacción de oxidación anódica, lo que promueve la oxidación selectiva del ánodo, causando que el ánodo desprenda escoria y se bloquee, y aumentando el consumo excesivo del ánodo; El silicio (Si) y el hierro (Fe) afectan principalmente la calidad del aluminio primario. Un aumento en el contenido de Si incrementa la dureza del aluminio y reduce su conductividad eléctrica, mientras que un aumento en el contenido de Fe influye considerablemente en la plasticidad y la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio. En función de los requisitos de producción de las empresas, se debe limitar el contenido de oligoelementos como Fe, Ca, V, Na, Si y Ni en el coque de petróleo.
Materia volátil
El alto contenido de volátiles del coque de petróleo indica que transporta una mayor cantidad de materia no coquizada. Un contenido de volátiles excesivamente alto afectará la densidad real del coque calcinado y reducirá su rendimiento, pero una cantidad adecuada favorece la calcinación. Tras la calcinación a alta temperatura, el contenido de volátiles disminuye. Dado que los distintos usuarios tienen diferentes expectativas respecto al contenido de volátiles, y considerando las necesidades reales de fabricantes y usuarios, se estipula que este no debe superar el 10 %-12 %.
Ceniza
Las impurezas minerales incombustibles (oligoelementos) que quedan después de que la parte combustible del coque de petróleo se queme completamente a una temperatura de 850 grados y con circulación de aire se denominan cenizas. El objetivo de medir las cenizas es determinar la cantidad de impurezas minerales (oligoelementos) presentes para evaluar la calidad del coque de petróleo. Controlar el contenido de cenizas también permite controlar los oligoelementos. Un exceso de cenizas afectará la calidad del ánodo y del aluminio primario. En función de las necesidades de los usuarios y la situación de producción de las empresas, se recomienda que el contenido de cenizas no supere el 0,3 %-0,5 %.
Humedad
Las principales fuentes de contenido de agua en el coque de petróleo son: Primero, cuando se descarga la torre de coquización, el coque de petróleo se descarga en la piscina de coquización bajo la acción del corte hidráulico; segundo, desde la perspectiva de la seguridad, después de la descarga del coque, el coque de petróleo que no se ha enfriado completamente necesita ser rociado para enfriarlo; tercero, el coque de petróleo se apila básicamente al aire libre en piscinas de coquización y patios de almacenamiento, y su contenido de humedad también se verá afectado por el ambiente; cuarto, el coque de petróleo tiene diferentes estructuras y diferente capacidad para retener la humedad.
Contenido de Coca-Cola
El tamaño de partícula del coque de petróleo influye considerablemente en el rendimiento real, el consumo de energía y el coque calcinado. El coque de petróleo con alto contenido de coque en polvo presenta una importante pérdida de carbono durante el proceso de calcinación. La explosión y otras condiciones pueden provocar fácilmente problemas como la rotura prematura del cuerpo del horno, la sobrecombustión, el bloqueo de la válvula de descarga, la pulverización suelta y fácil del coque calcinado, y afectar la vida útil del calcinador. Asimismo, la densidad real, la densidad aparente, la porosidad, la resistencia del coque calcinado, la resistividad y el rendimiento de oxidación tienen una gran influencia. En función de la situación específica de la calidad de producción de coque de petróleo en el país, la cantidad de coque en polvo (5 mm) se controla entre el 30 % y el 50 %.
Contenido de Coca-Cola de chupito
El coque de granalla, también conocido como coque esférico, es relativamente duro, denso y no poroso, y se presenta en forma de masas fundidas esféricas. Su superficie es lisa, pero su estructura interna no es uniforme. Debido a la falta de poros en la superficie, al amasarlo con el aglutinante de brea de hulla, este tiene dificultades para penetrar en el interior del coque, lo que resulta en una unión débil y una mayor propensión a defectos internos. Además, el coeficiente de expansión térmica del coque de granalla es elevado, lo que puede provocar fácilmente grietas por choque térmico durante el horneado del ánodo. El coque de petróleo utilizado en el ánodo prehorneado no debe contener coque de granalla.
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Fecha de publicación: 20 de diciembre de 2022