淺談鋁用炭素生產(chǎn)存在的問題和解決措施

摘 要：在各種炭素材料中，鋁用炭素的生產(chǎn)量和消耗量都十分巨大。鋁用炭素材料包括陰極糊料、陰極炭塊和陽極炭塊等，這些是生產(chǎn)電解鋁的重要材料，在鋁電解產(chǎn)業(yè)鏈中具有舉足輕重的地位。隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國的鋁電解工業(yè)也獲得了飛速的發(fā)展，并帶動了鋁用炭素工業(yè)的繁榮與發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝也得以提高。文章對鋁用炭素生產(chǎn)中存在的問題進(jìn)行了深入細(xì)致的分析和探討，并提出了相應(yīng)的解決措施，以期為相關(guān)人士提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：鋁用炭素；設(shè)備；生產(chǎn)技術(shù)

鋁用炭素電極生產(chǎn)是鋁冶煉工業(yè)中的重要環(huán)節(jié)和組成部分之一，其生產(chǎn)的目的是提供陽極炭塊和陰極炭塊，從而為鋁電解提供所需的必要材料。目前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國的鋁用炭素生產(chǎn)已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，然而同國外的發(fā)達(dá)國家相比，在生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)質(zhì)量方面，還存在較大的差距。因此，如何提高炭素產(chǎn)品的質(zhì)量，創(chuàng)新技術(shù)和工藝，成為當(dāng)前業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，受到了廣泛的重視。

1 鋁用炭素的概況

碳是自然界中一種非常常見的元素，并且是組成所有動植物體的必不可少的元素。在自然界中碳的存在形式是多種多樣的，并且是重要的生產(chǎn)和生活材料--鋼、熟鐵以及生鐵的主要成分。碳是非金屬元素，其原子序數(shù)是6，元素符號是C。碳是一種非金屬元素，元素符號是C，原子序數(shù)為6。自然界中碳的生成，是有機(jī)物通過熱解反應(yīng)產(chǎn)生的。而生產(chǎn)炭素材料的工廠，則稱之為炭素廠。鋁用炭素生產(chǎn)所需要的材料主要是瀝青焦、石油焦和無煙煤，其生產(chǎn)原理是以電化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的，陽極位于電解槽內(nèi)，電流則通過陽極而導(dǎo)入。電流的導(dǎo)出，則通過電解槽的陰極而實(shí)現(xiàn)。炭素材料的種類有很多種，按照性質(zhì)來分可以分為半石墨質(zhì)、石墨質(zhì)和炭質(zhì)。

2 我國的鋁用炭素生產(chǎn)面臨的問題

必須看到的是，我國的鋁用炭素生產(chǎn)在取得一定成果的基礎(chǔ)上，與發(fā)達(dá)國家相比，還存在著相當(dāng)大的差距，技術(shù)水平和工藝水平還有待提高。因此，當(dāng)前的使命和任務(wù)則是立足于本國的國情和實(shí)際，致力于提高炭素生產(chǎn)技術(shù)和工藝水平的研究和開發(fā)，從而推動我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。人們現(xiàn)在所說的鋁用炭素，就是指陽極炭素制品和陰極炭素制品。我國的鋁用炭素生產(chǎn)過程能耗相對較高，并且炭渣脫落得十分嚴(yán)重，在預(yù)焙陽極的體積密度上，同發(fā)達(dá)國家相比也較低。近年來，我國的鋁工業(yè)發(fā)展較為迅速，所采用的鋁用炭素生產(chǎn)技術(shù)，以及使用的相應(yīng)設(shè)備中間下料預(yù)備槽是從國外引進(jìn)的，年代較為久遠(yuǎn)，因此同我國飛速發(fā)展的現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)不相適應(yīng)。針對這項技術(shù)，目前國內(nèi)已經(jīng)展開了研究，大型的預(yù)焙槽技術(shù)得以開發(fā)和問世，我國成為世界上掌握該項技術(shù)的國家之一，并取得了顯著的效果。

2.1 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法落后

國外的炭素產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品的質(zhì)量都優(yōu)于我國，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因，同我國落后的檢測方法和較低的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有很大的關(guān)系。我國對于鋁用炭素陽極產(chǎn)品執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)較低，尤其是對于物理化性能的要求不高。而國際市場上對于炭素陽極的質(zhì)量要求很高，因此我國生產(chǎn)的炭素產(chǎn)品很難在國際上獲得一席之地，競爭優(yōu)勢較弱。

2.2 產(chǎn)品質(zhì)量不高

炭素陽極的消耗同炭素制品的質(zhì)量有著密切的聯(lián)系，槽的壽命也會受其影響，并且在一定程度上影響了大修的時間。炭素生產(chǎn)廠家由于自身的技術(shù)條件、資金和設(shè)備的不同，所采用的原材料也是不同的，這就不可避免地對產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響。并且很多的炭素生產(chǎn)企業(yè)所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低，同樣會對產(chǎn)品造成影響，因此國內(nèi)的炭素制品的質(zhì)量普遍不高。

2.3 設(shè)備老化

目前，我國鋁用炭素生產(chǎn)所用的設(shè)備較為落后，出現(xiàn)了嚴(yán)重老化的現(xiàn)象，并且技術(shù)水平和工藝水平也不高，不僅浪費(fèi)材料和能源，同時對環(huán)境也造成了極大的污染，破壞生態(tài)的平衡。我國鋁用炭素生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較多，而設(shè)備落后則是一個十分普遍的現(xiàn)象，必然導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量也受到影響。為節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，炭素生產(chǎn)企業(yè)必須加大力度治理環(huán)境污染問題，以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.4 市場和競爭環(huán)境不佳

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多私營企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)也加入到了炭素生產(chǎn)企業(yè)的隊伍中，市場競爭的環(huán)境較為復(fù)雜，部分企業(yè)自身的資金不足，設(shè)備落后，技術(shù)水平也不高，過分追求經(jīng)濟(jì)利益的獲取，這就導(dǎo)致了企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全上不夠重視。同時企業(yè)之間相互壓價、惡性競爭的現(xiàn)象也較為普遍，這對我國炭素生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步造成了不良的影響，阻礙了我國工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。

3 提高鋁用碳素產(chǎn)品質(zhì)量的措施

3.1 改善現(xiàn)有設(shè)備、強(qiáng)化技術(shù)

為了提高炭素產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)從提高生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝，采用先進(jìn)的設(shè)備入手。具體的講，首先要把好材料的質(zhì)量關(guān)，從采購環(huán)節(jié)加以嚴(yán)格的控制，對于煤瀝青和石油焦的質(zhì)量必須嚴(yán)格要求，嚴(yán)禁不合格的材料入廠。提高企業(yè)的技術(shù)水平，尤其是煅燒技術(shù)，通過技術(shù)的提高改善炭素產(chǎn)品質(zhì)量，可以考慮從國外引進(jìn)先進(jìn)煅燒技術(shù)的方法。焙燒是炭素生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此應(yīng)采用先進(jìn)的焙燒技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時還應(yīng)該提高配料的自動化程度，優(yōu)化配料條件。

3.2 推動技術(shù)創(chuàng)新、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模

規(guī)?；图苫a(chǎn)是現(xiàn)代化生產(chǎn)的特點(diǎn)，炭素生產(chǎn)企業(yè)要想提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)自身的競爭力，在國際市場上占有一席之地，除了需要改進(jìn)和創(chuàng)新技術(shù)，還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，建立大型的炭素生產(chǎn)基地。我國的礦產(chǎn)資源，尤其是煤炭資源較為豐富，石油焦的含硫量不高，這就為炭素生產(chǎn)創(chuàng)造了很好的條件。我國市場對于炭素產(chǎn)品的需求量很大，并且隨著我國加入世界貿(mào)易組織，市場競爭呈現(xiàn)多元化、信息化的發(fā)展趨勢，更是為我國提供了更多的機(jī)遇。

3.3 加大政府的宏觀調(diào)控

為節(jié)約資源，防止水平不高的碳素企業(yè)多次建設(shè)，應(yīng)逐漸加大政府宏觀調(diào)控的力度。不僅可以實(shí)現(xiàn)對于資金的宏觀調(diào)控，充分利用資金、積累資金，將資金用到提高生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝上，同時還可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，減少和避免小型的炭素生產(chǎn)企業(yè)對于環(huán)境和社會所造成的危害。

3.4 規(guī)范市場秩序

政府應(yīng)該建立規(guī)范的市場秩序，保護(hù)各個企業(yè)公平競爭，對于欺詐行為進(jìn)行嚴(yán)懲。國家要建立管理機(jī)制，加強(qiáng)對我國碳素行業(yè)的正確引導(dǎo)，避免各企業(yè)盲目生產(chǎn)，造成不必要的資源浪費(fèi)，維護(hù)企業(yè)的合法利益。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，碳素企業(yè)面臨的問題也越來越多，企業(yè)只有提高自己的生產(chǎn)技術(shù)，積極改革創(chuàng)新，迎合經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行改革，才能在效益上得到提高。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，碳素行業(yè)將會更為迅速的發(fā)展，在發(fā)展過程中也會出現(xiàn)各種問題，這就要求企業(yè)做好充足的準(zhǔn)備，以迎接新的挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]丁祖華.網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在鋁用炭素生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國有色冶金，2008（5）.

[2]劉建軍，陳瑋，羅賽揚(yáng).SCADA系統(tǒng)在鋁用炭素成型工序中的應(yīng)用[J].甘肅冶金，2012（1）.

[3]崔杰.鋁用炭素陽極生產(chǎn)廢水中氟化物的治理[J].青海環(huán)境，2010（4）.

[4]楊文光，周昌賢，黃向菊，等.利用鋁用炭素生產(chǎn)線研發(fā)高品質(zhì)電極糊[J].云南冶金，2015（5）.

[5]王莉，周新東.鋁用炭素陽極煅燒過程實(shí)時專家控制系統(tǒng)[J].礦冶工程，2007（5）.

[6]王平甫，羅英濤，宮振，等.中國鋁用炭陽極市場供需狀況的回顧與展望[J].炭素技術(shù)，2005（2）.