Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Системы Методы Технологии . С . И . Ножко и др . Некоторые аспекты … 2017 № 4 (36) с . 127-133 127 УДК 669.713.728 DOI: 10.18324/2077-5415-2017-4-127-133 Некоторые аспекты прокалки сырых нефтяных коксов для нужд алюминиевой промышленности С . И . Ножко a , А . А . Верегитин b , Д . Н . Демичев c , А . В . Гуляев d ООО « РУСАЛ – Инженерно - технологический центр », ул . Пограничников 37, Красноярск , Россия a,b. c. d Semen.nozhko@rusal.com Статья поступила 16.09.2017, принята 23.10.2017 На рубеже веков предсказывался дефицит качественного нефтяного кокса для нужд алюминиевой промышленности . К сожалению , негативные прогнозы начали сбываться . Снижение качества используемых нефтяных коксов коснулось тех каче - ственных характеристик , которые определяют химическую чистоту материала . Производителям алюминия пришлось ис - кать альтернативу используемому сырью . В новых видах сырья значительно увеличилось содержание серы и примесей тяже - лых металлов . В данной статье представлены результаты сравнения нефтяных коксов методом термического анализа . Комплексный термический анализ образцов сырого кокса проведен при помощи синхронного термоанализатора STA 449C Jupiter фирмы NETZSCH, сочетающего одновременное измерение изменений массы ( термогравиметрия , кривые TG, DTG) и тепловых потоков ( дифференциальная сканирующая калориметрия , кривые DSC), и квадрупольного масс - спектрометра QMS 403C Aelos той же фирмы для анализов газов , выделяющихся при нагревании образцов . По результатам термического анали - за даны практические рекомендации по использованию нефтяных коксов . Эксперимент показал необходимость проведения термического анализа каждого вида нефтяного кокса перед его использованием для определения оптимального температур - ного диапазона прокалки . Высказано предположение о том , что глубина прокалки кокса зависит от крупности исходного материала . Данная гипотеза требует осмысления и дополнительной проработки . Ключевые слова : электролиз алюминия ; нефтяной кокс ; сера ; термический анализ ; качество анода ; прокалка кокса . Some aspects of calcining raw petroleum cokes for the needs of the aluminum industry S.I. Nozhko a , А . А . Veregitin b , D.N. Demichev c , A.V. Gulyaev d “RUSAL - Engineering and Technology Center” Ltd; 37, Pogranichnikov St., Building #1, Krasnoyarsk, Russia a,b. c. d Semen.nozhko@rusal.com Received 16.09.2017, а ccepted 23.10.2017 At the turn of the century, a shortage of quality petroleum coke was predicted for the needs of the aluminum industry. Unfortunately, negative forecasts began to come true. The reduction in the quality of the used oil cokes touched those qualitative characteristics that determine the chemical purity of the material. Aluminum producers had to look for an alternative to the raw materials used. In new kinds of raw materials the content of sulfur has essentially grown, also the content of impurities of heavy metals has essentially in- creased. This article presents the results of comparison of petroleum cokes by the method of thermal analysis. The complex thermal analysis of the crude coke samples was carried out using a synchronous thermal analyzer STA 449C Jupiter (from NETZSCH) combin- ing simultaneous measurement of mass changes (thermogravimetry, TG, DTG curves) and heat fluxes (differential scanning calorime- try, DSC curves) combined with a quadrupole mass spectrometer QMS 403C Aelos (from NETZSCH) for analysis of gases evolved by heating the samples. Based on the results of thermal analysis, practical recommendations on the use of petroleum cokes are given. The experiment showed that it is necessary to conduct a thermal analysis of each type of petroleum coke before using it to determine the optimum calcination temperature range. It is also suggested that the depth of calcination depends on the size of the starting material. This hypothesis requires reflection and further elaboration. Key words : aluminum electrolysis; oil coke; sulfur; thermal analysis; anode quality; coke calcinations. Введение В зарубежных источниках начала ХХ I в . предсказы - вался дефицит качественного нефтяного кокса для нужд алюминиевой промышленности в последующие десятилетия [1]. К сожалению , негативные прогнозы начали сбываться . Снижение качества используемых нефтяных коксов коснулось прежде всего тех качест - венных характеристик , которые определяют химиче - скую чистоту материала . В первую очередь , сущест - венно выросло содержание серы и примесей тяжелых металлов . Безусловно , можно выделить ряд работ [2–9], на - правленных на оптимизацию вовлечения низкокачест -