Teknoloji | Alüminyumda Kullanılan Petrol Kokunun Kalite Endekslerine İlişkin Gereksinimler

Elektrolitik alüminyum endüstrisinin hızlı gelişimiyle birlikte, alüminyum ön pişirme anot endüstrisi yeni bir yatırım odağı haline gelmiş, ön pişirme anot üretimi artmakta, petrol koku ön pişirme anotun ana hammaddesi olup, bu hammaddenin özellikleri ürün kalitesini belirli ölçüde etkilemektedir.

Kükürt içeriği

Petrol kokundaki kükürt içeriği esas olarak ham petrolün kalitesine bağlıdır. Genel olarak, petrol kokunun kükürt içeriği nispeten düşük olduğunda, kükürt asfaltın koklaşma oranını artırdığı ve asfalt koklaşmasının gözenekliliğini azalttığı için anot tüketimi kükürt içeriğinin artmasıyla azalır. Aynı zamanda, kükürt metal safsızlıklarıyla birleşerek, metal safsızlıklarının karbondioksit reaktivitesini ve karbon anotların hava reaktivitesini baskılama katalizini azaltır. Bununla birlikte, kükürt içeriği çok yüksekse, karbon anotun termal kırılganlığını artıracak ve kükürt elektroliz işlemi sırasında esas olarak oksitler şeklinde gaz fazına dönüştüğü için elektroliz ortamını ciddi şekilde etkileyecek ve çevre koruma baskısı büyük olacaktır. Ayrıca, anot çubuğunda demir film üzerinde kükürtlenme oluşabilir ve bu da voltaj düşüşünü artırabilir. Ülkemizin ham petrol ithalatı artmaya devam ettikçe ve işleme yöntemleri gelişmeye devam ettikçe, düşük kaliteli petrol kokunun ortaya çıkma eğilimi kaçınılmazdır. Hammaddelerdeki değişikliklere uyum sağlamak amacıyla, önceden pişirilmiş anot üreticileri ve elektrolitik alüminyum endüstrisi çok sayıda teknolojik dönüşüm ve atılım gerçekleştirmiştir. Çin'deki yerli önceden pişirilmiş anot üreticilerinin araştırmalarına göre, yaklaşık %3 kükürt içeriğine sahip petrol koku genellikle doğrudan kalsine edilebilmektedir.

 

İz elementler

Petrol kokundaki eser elementler başlıca Fe, Ca, V, Na, Si, Ni, P, Al, Pb vb. içerir. Petrol rafinerilerinin farklı petrol kaynakları nedeniyle, eser elementlerin bileşimi ve içeriği çok farklıdır. Bazı eser elementler ham petrolden gelir, örneğin S, V, vb. Bazı alkali metaller ve toprak alkali metaller de gelir ve bazı kül içeriği taşıma ve depolama sırasında eklenir, örneğin Si, Fe, Ca, vb. Petrol kokundaki eser element içeriği, önceden pişirilmiş anotların hizmet ömrünü ve elektrolitik alüminyum ürünlerinin kalitesini ve sınıfını doğrudan etkiler. Ca, V, Na, Ni ve diğer elementler, anot oksidasyon reaksiyonu üzerinde güçlü bir katalitik etkiye sahiptir; bu da anotun seçici oksidasyonunu teşvik eder, anotun cüruf ve blok oluşturmasına ve anotun aşırı tüketimine neden olur. Si ve Fe, esas olarak birincil alüminyumun kalitesini etkiler; Si içeriğinin artması alüminyumun sertliğini artırır, elektriksel iletkenliğini azaltır ve Fe içeriğinin artması alüminyum alaşımının plastisitesi ve korozyon direncini büyük ölçüde etkiler. İşletmelerin gerçek üretim gereksinimleriyle birlikte değerlendirildiğinde, petrol kokundaki Fe, Ca, V, Na, Si ve Ni gibi eser elementlerin içeriği sınırlandırılmalıdır.

 

Uçucu madde

Petrol kokunun yüksek uçucu madde içeriği, koklaşmamış kısmın daha fazla taşındığını gösterir. Aşırı yüksek uçucu madde içeriği, kalsine kokun gerçek yoğunluğunu etkiler ve kalsine kokun gerçek verimini düşürür; ancak uygun miktarda uçucu madde içeriği, petrol kokunun kalsinasyonuna elverişlidir. Petrol koku yüksek sıcaklıkta kalsine edildikten sonra, uçucu madde içeriği azalır. Farklı kullanıcıların uçucu madde içeriğine ilişkin farklı beklentileri olduğundan, üreticilerin ve kullanıcıların gerçek ihtiyaçlarıyla birlikte, uçucu madde içeriğinin %10-12'yi geçmemesi şart koşulmuştur.

 

Kül

Petrol kokunun yanıcı kısmının 850 derece yüksek sıcaklık ve hava sirkülasyonu koşullarında tamamen yakılmasından sonra geriye kalan yanmaz mineral safsızlıklarına (iz elementler) kül denir. Kül ölçümünün amacı, petrol kokunun kalitesini değerlendirmek için mineral safsızlıklarının (iz elementlerin) miktarını belirlemektir. Kül içeriğinin kontrol edilmesi, iz elementlerin de kontrol edilmesini sağlar. Aşırı kül içeriği, anotun ve birincil alüminyumun kalitesini kesinlikle etkileyecektir. Kullanıcıların gerçek ihtiyaçları ve işletmelerin gerçek üretim durumu göz önünde bulundurularak, kül içeriğinin %0,3-%0,5'i geçmemesi şart koşulmuştur.

 

Nem

Petrol kokundaki su içeriğinin başlıca kaynakları şunlardır: Birincisi, kok kulesi boşaltıldığında, petrol koku hidrolik kesme işlemiyle kok havuzuna boşaltılır; ikincisi, güvenlik açısından, kok boşaltıldıktan sonra tamamen soğutulmamış petrol kokunun soğutulması için püskürtme yapılması gerekir; üçüncüsü, petrol koku temel olarak kok havuzlarında ve depolama alanlarında açık havada istiflenir ve nem içeriği de çevreden etkilenir; dördüncüsü, petrol kokunun farklı yapıları ve farklı nem tutma yetenekleri vardır.

 

Kola içeriği

Petrol kokunun partikül boyutu, gerçek verim, enerji tüketimi ve kalsine edilmiş kokun kalitesi üzerinde büyük etkiye sahiptir. Yüksek toz kok içeriğine sahip petrol koku, kalsinasyon işlemi sırasında ciddi karbon kaybına uğrar. Patlama ve diğer koşullar, fırın gövdesinin erken kırılması, aşırı yanma, boşaltma vanasının tıkanması, kalsine edilmiş kokun gevşek ve kolay toz haline gelmesi gibi sorunlara kolayca yol açabilir ve kalsinatörün ömrünü etkileyebilir. Aynı zamanda, kalsine edilmiş kokun gerçek yoğunluğu, sıkıştırma yoğunluğu, gözenekliliği ve mukavemeti, direnci ve oksidasyon performansı da büyük etkiye sahiptir. Yerli petrol koku üretim kalitesinin özel durumuna bağlı olarak, toz kok (5 mm) miktarı %30-%50 arasında kontrol edilir.

 

Shot kola içeriği

Küresel kok veya bilye kok olarak da bilinen bilye kok, nispeten sert, yoğun ve gözeneksizdir ve küresel erimiş kütleler halinde bulunur. Bilye kokun yüzeyi pürüzsüzdür ve iç yapısı dış yapısıyla tutarlı değildir. Yüzeyde gözenek bulunmaması nedeniyle, bağlayıcı kömür katranı zifti ile yoğrulduğunda, bağlayıcının kokun içine nüfuz etmesi zordur, bu da gevşek bağlanmaya ve iç kusurlara yatkınlığa neden olur. Ayrıca, bilye kokun termal genleşme katsayısı yüksektir, bu da anot fırınlandığında kolayca termal şok çatlaklarına neden olabilir. Önceden fırınlanmış anotta kullanılan petrol koku bilye kok içermemelidir.

Catherine@qfcarbon.com   +8618230208262


Yayın tarihi: 20 Aralık 2022