日前，姜玉敬教授创造的“一种改进铝用预焙炭阳极性能的生产办法”成功获得国家创造专利，这一革新成就一举攻克了长期以来困扰铝用预焙阳极性能提高的全球性难点。铝用预焙炭阳极作为铝电解槽生产电解铝的核心材料，其性能直接关系到电解铝的生产效率和能耗。
日前，姜玉敬教授创造的“一种改进铝用预焙炭阳极性能的生产办法”成功获得国家创造专利，这一革新成就一举攻克了长期以来困扰铝用预焙阳极性能提高的全球性难点。
图1：姜玉敬教授的创造专利证书
铝用预焙炭阳极作为铝电解槽生产电解铝的核心材料，其性能直接关系到电解铝的生产效率和能耗。然而，传统生产工艺中，煅后石油焦常见存在的孔隙问题严重干扰了炭阳极的密度、导电性和强度，成为制约其性能提高的重点原因。尽管全球业界常见使用沥青进行混捏以填充孔隙，但焙烧过程中沥青的碳化不完全，致使炭阳极内部二次孔隙率较大，使得炭阳极的主要性能指标如电阻率、密度等很难得到有效改变。
为解决这一难点，姜玉敬教授经过多年深入的理论研究与实践探索，成功研发出一种能有效填充煅后石油焦孔隙并改变预焙阳极性能的新办法。该办法使用具备高导电性能且无污染的填充料，通过直入式填充微孔技术、固结技术和生产工艺控制技术，将优良性能的物质“镶嵌”在煅后石油焦颗粒的内部空腔中，有效解决了孔隙问题，并降低了焙烧过程中产生的二次孔隙。
图2：铝用预焙阳极生产的工艺步骤
与传统办法相比，姜玉敬教授创造的生产办法所生产的铝用预焙炭阳极在性能上有了显著提高。商品的体积密度达到了1.59 g/cm³～1.61 g/cm³，比传统技术提升了3%～5%;电阻率减少至50μΩ.m～53 μΩ.m，降幅达2%～5%。除此之外，该办法还显著降低了沥青的用量，每吨炭阳极可节省沥青1kg±0.5kg，大大降低了生产过程中的污染排放。
图3：传统办法与姜玉敬教授创造的办法的商品内部横截面对比
更为要紧的是，该办法使得可以使用更大颗粒的煅后石油焦进行生产，粒度可增大1～6mm，从而降低了筛分、破碎的工作量，减少了生产本钱。同时，铝电解槽的阳极压降可减少5～10mv，以500kA铝电解槽为例，吨铝节电可达16～32kwh，为电解铝的节能减排提供了坚实靠谱的保障。
姜玉敬教授的这项创造不只打破了长期困扰铝用预焙炭阳极性能提高的瓶颈，而且为电解铝行业的低碳优质进步注入了新的活力。该创造具备非常强的实用性和广泛的适用性，将对全球铝用炭素工业和电解铝工业产生深远的影响，为世界铝用炭素行业和电解铝行业的可持续进步做出巨大贡献。
