用于制造多成分產(chǎn)品材料的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于制造多成分產(chǎn)品材料的方法和設(shè)備，如分別在權(quán)利要求1和28的 前序部分中限定的。
[0002] 僅僅W實例的方式參照制造改進的電極塊體材料（例如用于用在侶生產(chǎn)中的電 極）來描述本發(fā)明的原理。本發(fā)明原理的其他應(yīng)用和用途自然地落在本發(fā)明范圍內(nèi)。
【背景技術(shù)】
[0003] 為了能夠制造侶，制造商需要制造在侶溶池中用作電極的可用電極塊體，W便能 夠由氧化侶（ai〇2)生產(chǎn)侶。
[0004] 石油焦炭或石油焦是含碳固體材料，其為來自于石油制造從煉油廠處的焦炭制造 廠得來的副產(chǎn)品或廢物產(chǎn)品，或者從其他裂解工藝產(chǎn)生的產(chǎn)品。石油焦炭用于制造碳化娃。
[0005] 制侶廠位于世界上很多地方。作為所謂的電極塊體的實質(zhì)性部分的石油焦炭通過 船或火車運送，并且W大容量儲存W免受天氣狀況影響。世界上存在多個用于制造電極塊 體的工廠。
[0006] 為了優(yōu)化侶的制造，已做出許多嘗試W改進電極塊體的品質(zhì)。
[0007] 當前的電極制造工藝的缺點在于，由于塊體材料的大顆粒在施加漸青時具有的核 溫度不足，使得制造電極的電極塊體材料（即石油焦炭和漸青）在所添加的漸青的粘附方 面可能效率太低。關(guān)于塊體材料均質(zhì)性不足的另一缺點也是極受關(guān)注。運些缺點（無論單 獨地或組合地）可容易導致電極壽命減少，使用比制侶廠所需的更多的電極材料，由于電 極的更頻繁更換而設(shè)及的更多工作，W及尤其是由于消耗電極較多且維護成本增加而導致 的侶的總體制造方面的成本增加。運進而將自然地產(chǎn)生對產(chǎn)品品質(zhì)抱怨W及操作過程中觀 察到產(chǎn)品缺陷的風險。
[0008] 盡管現(xiàn)有技術(shù)中對石油焦炭成分和添加的漸青的各種加熱和混合操作是公知的， 然而獲得用于制造電極的均質(zhì)塊體材料是困難的。
[0009] 均質(zhì)性不足意味著，在沿著電極的任何選出位置處的導電性是不同的，運通常是 由于不同尺寸的焦炭成分并未W正確的方式相互配合W及在某些位置處存在有太多的非 導電性互連的漸青（與運種漸青在其他位置處的量不一致）而導致的。自然地，其根本原 因在于排出的電極塊體材料未充分混合/流體化W及排出的塊體材料混合物中的某些地 方的漸青比其他地方更多。對于本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員而言，運是已知的并且有時是相當 棘手的問題。
[0010] 此外，現(xiàn)有技術(shù)的解決方案具有運樣的缺點，即制造電極的功率消耗可能變得相 當高，并且如果整個制造電極的任何位置的歐姆阻抗不一致，則并非完美制造的電極也可 能在功率消耗方面增加侶的制造成本。
[0011] 發(fā)明目的
[0012] 因此，長久W來存在對改進的電極產(chǎn)品塊體材料的需求，運種材料大致更加均質(zhì) 化，并且其中圍繞每個顆粒的漸青層被優(yōu)化，該層優(yōu)選為薄的并且在所有焦炭成分上具有 相同厚度。因此在運種背景下重要的是，在將漸青添加至焦炭成分之前，使得合適地具有相 互不同顆粒尺寸、形狀和/或重量的石油焦炭成分具有令人滿意的均質(zhì)化，W便W任何特 定容量產(chǎn)生盡可能均質(zhì)的產(chǎn)品材料。
[0013] 此外，焦炭顆粒應(yīng)當每一個均合適地在它們整個相應(yīng)本體上具有合適的溫度，而 無論在生產(chǎn)中當添加漸青時它們單個顆粒尺寸如何，W便制成品質(zhì)令人滿意的電極產(chǎn)品塊 體材料。期望的是，不僅僅獲得對于尺寸不同的焦炭顆粒的均勻溫度輪廓，而且還使得顆粒 在特定容量內(nèi)的分布是均質(zhì)的，即產(chǎn)生在制造電極產(chǎn)品塊體材料的過程中必須將漸青添加 到其中的均質(zhì)顆?；旌衔铩?br>[0014] 因此，本發(fā)明的目的是提供克服在制造用于制造多成分產(chǎn)品的塊體材料方面的現(xiàn) 有技術(shù)的缺點和缺陷的方法和設(shè)備。
[0015] 盡管當前構(gòu)想的本發(fā)明的用途是提供一種更均質(zhì)的電極塊體材料，然而，本發(fā)明 決不限于制造電極塊體材料，而是實際上能夠用于制造任何均質(zhì)多成分產(chǎn)品材料。
[0016] 在本發(fā)明特定的非限制性應(yīng)用中，所限定的方法和設(shè)備在制造用于隨后制造侶產(chǎn) 品電極的多成分材料方面是特別有用的。將認識到的是，塊體材料（即石油焦炭顆粒或者 添加有漸青的顆粒）隨后被排出至壓力和振動操作的模具W鑄造最終產(chǎn)品，在非限制性實 例中即為在制侶廠中使用的電極。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 根據(jù)本發(fā)明，提出的是，在焦炭顆粒上進行均質(zhì)化操作的有效的發(fā)明性方式是使 用至少兩組新型的旋轉(zhuǎn)伊（待進一步描述），如在挪威專利申請No. 20130713 (當前為本 PCT申請的受讓人所擁有）中示出和描述的。然而，在該專利申請中示出的伊主要用于對 碎片式顆粒進行經(jīng)加熱的干燥并且使顆粒流體化，W便輸出用于可能重新使用或焚化的物 質(zhì)，然而可使用現(xiàn)有專利申請中描述的技術(shù)將輸送到混合空間或室中的成分僅作混合、流 體化和/或均質(zhì)化。
[0018] 因此，通過使用在挪威專利申請No. 20130713中描述的至少一些技術(shù)，本發(fā)明將 形成就如在本申請中限定和描述的方法、設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用方面而言是新穎性和發(fā)明性的 步驟。從而，還確信本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點和缺陷。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，該方法包括：
[0020] -在至少一個步驟中將主顆粒成分（primaryparticlecomponent,第一顆粒成 分）供應(yīng)到處理室中W用于主顆粒成分的均質(zhì)化；
[0021]-在處理室中使用至少兩個旋轉(zhuǎn)伊組，每個旋轉(zhuǎn)伊組均具有位于共同旋轉(zhuǎn)軸上的 多個旋轉(zhuǎn)伊，W便將主成分均質(zhì)化，至少兩個旋轉(zhuǎn)伊組的旋轉(zhuǎn)軸被驅(qū)動為在相互反向旋轉(zhuǎn) 的均質(zhì)化模式下平行旋轉(zhuǎn)；
[0022] -在至少一個步驟中W流體狀態(tài)和/或例如粉末的精細顆粒材料（fine particulatematerial)狀態(tài)輸送至少一種輔助成分（secondarycomponent,第二成分）， W使至少一種輔助成分與所述主成分在室中相互作用，同時通過旋轉(zhuǎn)伊組而使得主成分在 處理室中環(huán)繞運動（movearound,至Ij處移動）；W及
[0023] 均質(zhì)化混合物的形式將主成分與相互作用的輔助成分作為多成分產(chǎn)品材料從 室中排出。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，該方法的變型包括：
[00巧]-將主顆粒成分中的一些而非全部作為第一批次供應(yīng)到處理室中用于主顆粒成分 的均質(zhì)化；
[0026] -在處理室中使用至少兩個旋轉(zhuǎn)伊組，每個旋轉(zhuǎn)伊組均具有位于共同旋轉(zhuǎn)軸上的 多個旋轉(zhuǎn)伊，W便將第一批次的主成分均質(zhì)化，至少兩個旋轉(zhuǎn)伊組的旋轉(zhuǎn)軸被驅(qū)動為在相 互反向旋轉(zhuǎn)的均質(zhì)化模式下平行旋轉(zhuǎn)；
[0027]-在至少一個步驟中W流體狀態(tài)和/或例如粉末的精細顆粒材料狀態(tài)輸送至少一 種輔助成分，W使至少一種輔助成分與所述第一批次的主成分在室中相互作用，同時通過 旋轉(zhuǎn)伊組而使得運些主成分在處理室中環(huán)繞運動；
[0028]-將第二批次的主顆粒成分供應(yīng)到處理室中用于借助于所述至少兩個伊組而實現(xiàn) 第二批次的主顆粒成分的均質(zhì)化，其中第一批次的主成分在室中；
[0029]-在至少一個步驟中W流體狀態(tài)和/或例如粉末的精細顆粒材料狀態(tài)將所述至少 一種輔助成分的進一步供應(yīng)輸送到室中，W使所述至少一種輔助成分的進一步供應(yīng)與所述 第一批次和第二批次的主成分相互作用，同時通過旋轉(zhuǎn)伊組而使得運些主成分在處理室中 環(huán)繞運動；W及
[0030] -W均質(zhì)化混合物的形式將第一批次和第二批次的主成分與相互作用的輔助成分 作為多成分產(chǎn)品材料從室中排出。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明，該方法的另一變型包括：
[0032] -在至少一個步驟中將主顆粒成分供應(yīng)到處理室中W用于主顆粒成分的均質(zhì)化；
[0033] -在處理室中使用至少兩個旋轉(zhuǎn)伊組，每個旋轉(zhuǎn)伊組均具有位于共同旋轉(zhuǎn)軸上的 多個旋轉(zhuǎn)伊，W便將主成分均質(zhì)化，至少兩個旋轉(zhuǎn)伊組的旋轉(zhuǎn)軸被驅(qū)動為在相互反向旋轉(zhuǎn) 的均質(zhì)化模式下平行旋轉(zhuǎn)；
[0034]-在至少一個步驟中W流體狀態(tài)和/或流體與精細顆粒材料的混合物狀態(tài)輸送至 少一種輔助成分，W使至少一種輔助成分與所述主成分在室中相互作用，同時通過旋轉(zhuǎn)伊 組而使得主成分在處理室中環(huán)繞運動；
[0035]-隨后將精細顆粒材料例如作為主成分材料輸送到處理室中，W使精細顆粒材料 與已經(jīng)與主成分相互作用的輔助成分相互作用；W及
[0036] 均質(zhì)化混合物的形式將主成分、輔助成分W及精細顆粒材料作為多成分產(chǎn)品 材料從室中排出。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的方法的其他實施例在從屬權(quán)利要求4-27中限定。
[003引根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備包括：
[0039] -處理室，具有用于主顆粒成分的至少一個供應(yīng)入口，所述室配置成將主成分均質(zhì) 化；
[0040]-至少兩個旋轉(zhuǎn)伊組，每個旋轉(zhuǎn)伊組均具有位于共同旋轉(zhuǎn)軸上的多個旋轉(zhuǎn)伊W將 主成分在室內(nèi)均質(zhì)化，至少兩個旋轉(zhuǎn)伊組的旋轉(zhuǎn)軸被驅(qū)動為在相互反向旋轉(zhuǎn)的均質(zhì)化模式 下平行旋轉(zhuǎn)；
[0041]-通向室的一個或多個入口，用于至少一種輔助成分W流體狀態(tài)和/或例如粉末 的精細顆粒狀態(tài)進入室中，并且至少一種輔助成分與所述主成分在室中相互作用，同時主 成分通過旋轉(zhuǎn)伊組而在處理室中環(huán)繞運動；W及
[0042]-出口，位于處理室的底部區(qū)域中，W允許主成分和輔助成分作為多成分產(chǎn)品材料 從室排出。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的其他實施例在從屬權(quán)利要求29-52中限定。
[0044] 現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明進行更為詳細的描述，說明書和附圖僅僅是給出了本發(fā) 明的應(yīng)用的非限制性實例的介紹。
[0045] 在非限制性實例中，描述了一種設(shè)及在制造電極中用作電極塊體材料的多成分產(chǎn) 品材料的應(yīng)用，上述電極是在制侶工廠的溶池中用于生產(chǎn)侶的電極。
[0046] 應(yīng)當理解的是，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)特征的前提下，能夠?qū)Ρ驹O(shè)備的結(jié)構(gòu)外觀 進行修改。
【附圖說明】
[0047]圖1為根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實施例的前視圖。
[0048] 圖2為圖1的實施例的側(cè)視圖。
[0049] 圖3為圖1和圖2的實施例的俯視圖。
[0050] 圖4為圖1-圖3的實施例的前方立體圖。
[0051] 圖5為圖1-圖4的實施例的仰視圖。
[0052] 圖6為根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實施例的前視圖。