SATRAD GROUP fornisce blocchi di anodo in carbonio di qualità superiore per operazioni di elettrolisi. I nostri blocchi di carbonio rispettano gli standard ISO 9001 e ASTM, con specifiche personalizzabili per soddisfare le vostre esigenze uniche di elettrolisi.
Che cos’è un blocco di anodo in carbonio?
Gli anodi preriscaldati sono utilizzati come materiali anodici nelle celle elettrolitiche di alluminio preriscaldate nei fonderie. Vengono prodotti utilizzando coke di petrolio e coke di pece come aggregati, legati con pece di carbone. Dopo la cottura, questi blocchi di carbonio acquisiscono una forma geometrica stabile, perciò sono anche chiamati blocchi di anodo in carbonio preriscaldati e sono comunemente indicati come anodi in carbonio per l’elettrolisi dell’alluminio.
I blocchi di anodo in carbonio sono tipicamente cuboidi rettangolari, con 2-4 incavi sulla superficie superiore. Questi incavi di carbonio hanno un diametro di 160-180 mm e una profondità di 80-110 mm. Durante l’assemblaggio degli anodi, gli incavi accolgono i perni dell’anodo, che vengono poi collegati all’anodo tramite fusione in ghisa fosforosa, formando un assemblaggio integrato di blocchi di carbonio.
Le dimensioni dei blocchi di anodo in carbonio variano in base alla capacità di corrente della cella elettrolitica. Generalmente operano a una densità di corrente di 0,70-0,90 A/cm² e hanno un ciclo di vita di 20-28 giorni.
Proprietà
| Grade | Densità apparente g/cm³ | Densità reale g/cm³ | Resistenza a compressione MPa | CO₂ Reattività % | Resistenza a flessione MPa | Resistività a temperatura ambiente μΩ·m | Coefficiente di espansione termica K | Contenuto di ceneri % |
| Not less than | Not more than | |||||||
| TY – 1 | 1.56 | 2.05 | 35 | 85 | 9 | 57 | 4.5×10⁻⁶ | 0.5 |
| TY – 2 | 1.53 | 2.03 | 32 | 80 | 8 | 62 | 5.0×10⁻⁶ | 0.7 |
Nota: Se l’acquirente ha requisiti speciali per proprietà fisiche o chimiche diverse da quelle fornite (ad esempio conducibilità termica, modulo elastico, reattività all’aria, permeabilità all’aria o contenuto di elementi in tracce come zolfo, vanadio, nichel, silicio, ferro, sodio, calcio, titanio), queste saranno determinate tramite consultazione tra fornitore e acquirente e specificate nel contratto.
Processo di fabbricazione dei blocchi di anodo in carbonio
Il processo di produzione dei materiali anodici include: pre-frantumazione, calcinazione, frantumazione, setacciatura, classificazione e dosaggio delle materie prime come coke di petrolio, coke di pece e anodi esausti; pretrattamento e miscelazione dei leganti; nonché la formatura, cottura e pulizia della pasta dopo miscelazione.
1. Preparazione delle materie prime
- Pre-frantumazione delle materie prime (coke di petrolio, coke di pece, anodi esausti)
- Calcinazione del coke per rimuovere le sostanze volatili e migliorare la conducibilità
- Frantumazione, setacciatura e classificazione per ottenere la distribuzione granulometrica desiderata
- Formulazione degli aggregati
2. Preparazione del legante
- Pretrattamento della pece di carbone per regolare viscosità e punto di ammorbidimento
3. Miscelazione e impastamento
- Impastamento degli aggregati secchi con il legante riscaldato per produrre una pasta verde omogenea
4. Formatura
- Formatura (compattazione vibrazionale o estrusione) della pasta in blocchi verdi
5. Cottura
- Cottura dei blocchi verdi in forni (tipicamente 1100-1200°C) per carbonizzare il legante e sviluppare la resistenza meccanica
6. Finitura
- Lavorazione alle dimensioni finali
- Controllo qualità (densità, resistività, test di resistenza)
Materie prime utilizzate nel processo di fabbricazione
1. Coke di petrolio
- Il coke di petrolio grezzo proviene dalle raffinerie come sottoprodotto delle unità di cottura ritardata, dove il residuo di petrolio subisce cracking termico. Conosciuto anche come coke ritardato, è la principale materia prima per la produzione di anodi nelle fonderie di alluminio.
- Il coke di petrolio è preferito per la produzione di anodi in carbonio grazie a:
- Alta purezza (basso contenuto di metalli/ceneri)
- Eccellente resistenza meccanica
- Buona conducibilità elettrica
- Oltre al coke ritardato, le raffinerie producono anche coke fluido, un coke di qualità inferiore derivato dal petrolio pesante tramite cottura in letto fluidizzato.
2. Coke di pece
- Un’alternativa è il coke di pece, prodotto dalla pirolisi e cottura della pece di carbone.
- Rispetto al coke di petrolio, il coke di pece presenta:
- HighMinor quantità di materia volatile
- Maggiore densità e stabilità meccanica
3. Coke di petrolio calcinato (CPC)
- Il coke di petrolio grezzo contiene elevata umidità (5-10%) e materia volatile (8-12%), insieme a tracce di impurità metalliche e non metalliche.
- La sua bassa densità reale, scarsa resistenza e alta resistività elettrica lo rendono inadatto alla produzione diretta di anodi.
- La calcinazione a 1250–1350°C rimuove le sostanze volatili e migliora:
- Resistenza meccanica
- Densità reale
- Conducibilità elettrica
- Una densità apparente più alta del CPC è correlata a una migliore qualità degli anodi.
4. Coal Tar Pitch (Binder)
La pece di carbone è particolarmente adatta come legante per prodotti in carbonio e grafite nelle industrie metallurgiche ferrose e non ferrose grazie a:
- Alto contenuto di carbonio (tipicamente 92–95%)
- Eccellenti proprietà leganti (punto di ammorbidimento 80–110°C per impregnazione ottimale)
- Alta purezza dopo carbonizzazione (contenuto di ceneri <0,3% dopo trattamento a 1200°C)
- Basso costo di produzione (sottoprodotto della purificazione dei gas da forno a coke)
Questo lo rende il legante dominante per:
✓ Anodi preriscaldati (elettrolisi dell’alluminio)
✓ Elettrodi in grafite (acciaieria EAF)
✓ Blocchi di carbonio (fusione Mg/Pb/Zn)
✓ Paste catodiche (celle di riduzione dell’alluminio)
5. Anodi esausti (butts)
Gli anodi esausti rappresentano un’altra fonte di carbonio per la produzione di anodi preriscaldati. Quando vengono utilizzati come materia prima, la crosta elettrolitica aderente deve essere completamente rimossa.
Nella pratica standard, gli anodi riciclati dalle celle elettrolitiche vengono trattati insieme al coke di petrolio calcinato. Gli anodi puliti vengono solitamente frantumati e miscelati nella nuova formulazione dell’anodo come parte della frazione grossolana degli aggregati nel mix secco.
Confezionamento
I prodotti di anodi preriscaldati possono essere semplicemente confezionati in film plastico, oppure altri metodi di confezionamento possono essere concordati tra fornitore e acquirente.
Trasporto e stoccaggio
Gli anodi preriscaldati devono essere mantenuti puliti e asciutti durante trasporto e stoccaggio per evitare umidità e danni.
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✅ Contenuto di carbonio fisso ≥95% (fino al 98% per le qualità premium) con impurità minime
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