Ka Hoʻohana ʻana a me ka Loiloi Pōmaikaʻi o ka Graphitized Petroleum Coke i ka ʻOihana Electrolysis Aluminum
I. Ka hoʻohana ʻana o ka Graphitized Petroleum Coke i nā poloka Cathode a me ka Anode Paste
1. Hana ʻana i ka poloka Cathode
ʻO ka coke petroleum graphitized ka mea maka nui no ka hana ʻana i nā poloka kalapona cathode graphitized. Ma hope o ka mālama ʻana i ka graphitization wela kiʻekiʻe ma kahi o 3000°C, ʻoi aku kona maʻemaʻe kalapona ma mua o 98%, a piʻi nui ka nui maoli, e hana ana i kahi ʻano kristal graphite i hoʻonohonoho pono ʻia. Hāʻawi kēia ʻano i nā poloka cathode me kēia mau waiwai:
- Hoʻonui ʻia ke kūpaʻa ʻana i ka ʻino o ka sodium: ʻO ke ʻano graphitized kiʻekiʻe-maʻemaʻe e pale pono i ke komo ʻana o ka sodium i ka wā o ka electrolysis alumini, e hoʻolōʻihi ana i ke ola lawelawe cathode.
- Hoʻomaikaʻi ʻia ka conductivity uila: Hoʻemi nui ka Graphitization i ka resistivity, e hoʻohaʻahaʻa ana i ka hāʻule ʻana o ke kelepona lalo a me ka hoʻemi ʻana i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu hana alumini ma kahi o 5%–10%.
- Paʻa wela i hoʻonui ʻia: ʻO ka hoʻonui haʻahaʻa ʻana i ka nui ma nā mahana kiʻekiʻe e hōʻemi ana i nā pilikia haki i hoʻokumu ʻia e ke kaumaha wela.
2. Hoʻomākaukau ʻana i ka Anode Paste
I loko o ka pepa anode, ʻo ka graphitized petroleum coke ka mea nui e hana ma ke ʻano he mea hoʻohui kalapona a me kahi mea hoʻonohonoho alakaʻi, me nā hopena penei:
- Hoʻonui ʻia ka conductivity uila: Hoʻolaha ka ʻano graphitized i ka hoʻolaha like ʻana o ke au, e hōʻemi ana i ka overvoltage anode.
- Hoʻomaikaʻi ʻia ke kūpaʻa ʻana i ka oxidation: ʻO ka haʻahaʻa o ka sulfur (maʻamau <0.06%) e hōʻemi i ka haki ʻana o ke kinoea i ka wā o nā hopena me CO₂, e hōʻemi ana i ka hoʻohana ʻana o ka anode no kēlā me kēia tona o ke kila (e laʻa, he 12% ka emi ʻana o ka noi o kahi ʻoihana kikoʻī).
- ʻO ke ʻano o ka pore i hoʻomaikaʻi ʻia: Hoʻemi ka graphitization i ka porosity o ka pitch coke, e hoʻonui ana i ka nui o ka anode a me ka ikaika mechanical.
II. Nā Pōmaikaʻi Koʻikoʻi o ka Graphitized Petroleum Coke ma mua o ka Calcined Petroleum Coke
| Ana Hana | ʻO ka Coke ʻAila Graphitized | ʻO ka Coke Petroleum i Calcined ʻia |
|---|---|---|
| Ka nui o ka sulfur | 0.03%–0.06% (ʻano haʻahaʻa-sulfur) | ~0.5% (ʻano maʻamau) |
| Ka helu omo | 90%–95% | 80%–90% |
| Ke kēkelē hoʻolālā kiʻi | Kiʻekiʻe ka graphitized (ka nui maoli ≥2.18 g/cm³) | Hoʻopili ʻia hapa (ka nui maoli 1.8–2.0 g/cm³) |
| Ka nui o ka haumia | Lehu ≤0.15%, mea lele <0.5% | Lehu 0.3%–0.8%, mea lele 0.7%–1.5% |
| Ka helu hoʻonui wela | Haʻahaʻa (ʻano nila coke) | Kiʻekiʻe (ʻano coke huʻa) |
| Nā hiʻohiʻona noi | Nā electrodes graphite mana kiʻekiʻe, nā huahana kalapona kūikawā | Nā anodes i hoʻomoʻa mua ʻia maʻamau, nā electrodes silicon ʻoihana |
Nā Pōmaikaʻi Kūikawā:
1. Hoʻonui Hana Electrochemical
- ʻO ke kū'ē ʻana o ka coke petroleum graphitized he 30%–50% haʻahaʻa ma mua o ka coke calcined, e hōʻemi nui ana i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu o nā cell electrolysis. No ka laʻana, i loko o nā electrodes coke nila 750 mm, ʻoi aku ka conductivity ma mua o ka coke maʻamau ma ʻekolu manawa, e hoʻomaikaʻi ana i ka pono hana kila i 25 mau minuke no kēlā me kēia umu.
- ʻO ka haʻahaʻa o ka sulfur e hōʻemi ana i nā hopena ma waena o nā anodes a me nā electrolytes i loaʻa ka fluoride, e hōʻemi ana i ka pehu ʻana i hoʻokomo ʻia e ke kinoea a hoʻolōʻihi i ke ola o ka anode.
2. Hoʻonui i ka Waiwai Mekanika
- Hoʻonui ka graphitization i ka paʻakikī o ka mea a me ke kūpaʻa ʻana i ka haʻalulu wela. I nā wahi electrolysis alumini wela kiʻekiʻe, ʻo ke koina hoʻonui wela o nā poloka cathode graphitized he 30% haʻahaʻa ma mua o ka coke calcined, e hōʻemi ana i ka pōʻino kūkulu mai nā loli o ka mahana.
- Hoʻonui ka nui o ka mānoanoa maoli (≥2.18 g/cm³) i ka paʻa pono o ka mea, e hōʻemi ana i ke komo ʻana o ka wai alumini a me ka ʻino ʻana o ka sodium.
3. Nā Pōmaikaʻi Kaiapuni a me ka Hoʻokele Waiwai
- ʻO ka emi ʻana o ka nui o ka sulfur e hoʻohaʻahaʻa i nā hoʻokuʻu SO₂, e hoʻokō ana i nā lula kaiapuni. No ka laʻana, ua hōʻemi kahi hale hana alumini e hoʻohana ana i ka coke graphitized haʻahaʻa-sulfur i nā hoʻokuʻu SO₂ no kēlā me kēia tona o ka alumini ma 15%.
- ʻOiai ke kiʻekiʻe o nā kumukūʻai (ma kahi o 1.5-2 mau manawa o ka coke calcined), ʻo ke ola lōʻihi a me ka hoʻohana ʻana i ka ikehu haʻahaʻa e hoʻopau i nā hoʻopukapuka mua. No ka laʻana, ua hoʻonui ʻia ke ola o ka poloka cathode mai 5 a 8 mau makahiki, e hōʻemi ana i nā kumukūʻai holoʻokoʻa ma 20%.
III. Nā Hihia Noi a me ke Kākoʻo ʻIkepili
- ʻOihana Electrolysis Aluminum: Ma ka honua holoʻokoʻa, 70% o ka coke calcined i hoʻohana ʻia no nā anodes electrolysis alumini, akā ke hoʻohana nui nei nā mākeke kiʻekiʻe (e laʻa me nā cathodes graphitized) i ka coke graphitized. Ua hoʻemi kekahi ʻoihana i ka hoʻohana ʻana i ka anode mai 420 kg/t-Al a i 370 kg/t-Al ma hope o ka hoʻohana ʻana i nā cathodes graphitized, e mālama ana iā RMB 200 miliona i kēlā me kēia makahiki.
- ʻOihana Kila: ʻO nā electrodes coke nila 750 mm e lawe ana i nā au he 100,000 A i loaʻa ai ka pono hana kila o 25 mau minuke no kēlā me kēia umu, me ka conductivity ʻekolu manawa ʻoi aku ka kiʻekiʻe ma mua o ka coke maʻamau.
- ʻĀpana Mālama Ikehu: Ua hoʻomaikaʻi ka coke calcined i hoʻololi ʻia me ka asphalt i ke ola pōʻaiapuni anode kalapona paʻakikī ma 400 mau pōʻaiapuni, e loaʻa ana ka hoihoi i nā mākeke pila sodium-ion.
IV. Hopena
ʻO ka coke petroleum graphitized, ma o ka graphitization wela kiʻekiʻe, hōʻike i ka maʻemaʻe kiʻekiʻe, ka conductivity uila, a me ke kūpaʻa thermal i hoʻohālikelike ʻia me ka coke petroleum calcined, e kūpono ana no nā poloka cathode electrolysis alumini kiʻekiʻe a me ka hana ʻana i ka anode paste kūikawā. ʻOiai ke kiʻekiʻe o nā kumukūʻai, ʻo kona ola lōʻihi, ka pono o ka ikehu, a me nā pono o ke kaiapuni e hoʻonoho iā ia ma ke ʻano he mea koʻikoʻi no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka ʻoihana alumini. ʻO nā holomua e hiki mai ana i ka ʻenehana graphitization (e laʻa, ka mālama ʻana i ka mahana ultra-kiʻekiʻe ma 3000°C) e hoʻonui hou aku i kāna mau noi i loko o ka graphite nuklea-grade, nā anodes pākahiko lithium-ion, a me nā kahua ʻoi aku ka ʻoi.
Ka manawa hoʻouna: Sep-22-2025