ООО «РУСАЛ ИТЦ», Красноярск, Россия:

В. Ю. Бузунов, директор дирекции по технологии и техническому развитию алюминиевого производства
(ДПТиТРАП)
С. А. Зыков, менеджер отдела технологии анода ДПТиТРАП
С. А. Храменко, руководитель проекта ДПТиТРАП, эл. почта: sergey.khramenko@rusal.com

Анодная масса является коксопековой композицией, свойства которой определяются взаимодействием пека-связующего и кокса наполнителя в смесителях периодического и непрерывного действия. Основными задачами смешивания являются равномерное распределение компонентов коксопековой композиции в объеме анодной массы, эффективное смачивание и максимальная пропитка пеком-связующим открытых пор кокса. Степень пропитки пор коксовой шихты зависит от свойств коксов и пеков, их взаимодействия между собой, конструкции смесителя, температуры и времени смешивания. Механизмы взаимодействия кокса и пека на стадии смешивания исследовали методом растекания капли. Микрошлифы лабораторных образцов анодной массы анализировали на оптическом микроскопе, а также применяли ртутную порометрию. Названные методы требуют специального приборного оснащения и квалификации обслуживающего персонала и не могут широко применяться в промышленных условиях. В статье для оценки эффективности смешивания предложен оперативный способ оценки степени пропитки коксовой шихты каменноугольным пеком. Он основан на стандартных методах определения объемно-массовых характеристик коксовой шихты и
необожженной анодной массы. Пористость кокса и анодной массы оценивали по виброобъемной и кажущейся плотности фракции –2,36+1,18 мм. Степень пропитки определяли как соотношение пористостей кокса и анодной массы. Промышленные испытания метода показали его эффективность и позволили выявить особенности промышленного процесса смешивания.

1. Hulse K. L. Anode Manufacture Raw Materials Formulation and Processing Parameters. — Switzerland : R&D Carbon Ltd. 2000. ISBN 3-9521028-5-7.
2. Proulx A. L. Optimum binder content for prebaked anodes // Light Metals. 1993. P. 657–661.
3. Rocha V. G., Blanco C., Santamaría R., Diestre E. I., Menéndez R., Granda M. Pitch/Coke Wetting Behavior // Fuel. 2005. Vol. 84. P. 1550–1556.
4. Sarkar A., Kocaefe D., Kocaefe Y., Sarkar D., Bhattacharyay D., Morais B., Chabot J. Coke-Pitch Interactions during Anode Preparation // Fuel. 2014. Vol. 117. P. 598–607.
5. Ying Lu, Duygu Kocaefe, Yasar Kocaefe, Dipankar Bhattacharyay, Xian-Ai Huang, Brigitte Morais. Study of the wetting coke by different pitches // Light Metals. 2016. Р. 871–876.
6. Tong Chen, Jilai Xue, Xiang Li, Guanghui Lang, Guojing Zhou, Lin Tang. Effects of mixing parameters and pores of cokes on pitch adsorption in making carbon anode pastes // Light Metals. 2015. Р. 1049–1054.
7. Fischer W. K., Perruchoud R. C. Wetting behavior of pitch and coke using a simple agglomeration test // Anode for the Aluminium Industry. — Switzerland : R&D Carbon Ltd, 1995. P. 169–181.
8. ASTM D4404 – 10. Standard Test Method for Determination of Pore Volume and Pore Volume Distribution of Soil and Rock by Mercury Intrusion Porosimetry // ASTM International, West Conshohocken, PA, 2010. URL: www.astm.org
9. ISO 10236–95. Carbonaceous materials for the production of aluminium — Green coke and calcined coke for electrodes — Determination of bulk density (tapped) ; Publ. : 1995.11.
10. ГОСТ Р ИСО 21687–2014. Материалы углеродистые для производства алюминия. Определение действительной плотности методом газовой пикнометрии (объемный анализ) с применением гелия в качестве газа для анализа. Введ. 2015.07.01.
11. Lossius L., Spencer B., Øye H. A. Bulk Density — Overview of ASTM and ISO Methods with Examples of between Laboratory Comparisons // Light Metals. 2011. P. 941–946.
12. Panchal J., Wyborney M., Rolle J. Historical and Future Challenges with the Vibrated Bulk Density Test Methods for Determining Porosity // Light Metals. 2011. P. 925–930.