阳极焙烧过程中挥发分的释放对阳极的焙烧质量、焙烧炉的能耗都有重要影响。充分利用阳极焙烧过程中所释放的挥发分是实现焙烧炉节能的主要途径。阳极挥发分的释放行为还是进行焙烧炉焙烧曲线设计的重要依据。因此,针对阳极焙烧中挥发分的析出行为开展相关基础研究具有十分重要的理论和工程应用价值。论文首先在热天平分析仪上研究了生阳极的热解特性,考察了不同升温速率对阳极挥发分热解析出的影响。结果表明,随着阳极升温速率的增大,挥发分的析出速率随着增大。为消除升温速率对挥发分析出动力学参数的影响,采用分布活化能(DAEM)方法对生阳极热解的动力学进行了分析,结果表明阳极热解的活化能并非单一值,会随着温度的变化而变化,主要分布于25-60KJ/mol的范围内,呈缓慢上升趋势,在半焦阶段有所下降,焙烧结束时快速增大。在固定床反应器上研究了阳极挥发分中氢气和甲烷的释放行为,发现其释放曲线呈现明显的双峰分布,分析认为两峰分别为阳极粘结剂沥青中β树脂和α树脂热解的结果。采用高斯多峰分离方法,计算了其反应动力学参数,得到了挥发分析出量随温度变化的关系。同时通过管式炉进行热失重实验,对比了与热重分析仪所得曲线的不同,并采用间接方法计算得到了焦油的析出曲线。利用实验获得的挥发分析出曲线,耦合传热传质方程,建立了挥发分释放传递模型,模拟计算了焙烧过程中挥发分的析出情况,得到了挥发分通过火道墙进入火道的释放曲线,结果发现,由于传热传质的影响,焙烧炉中挥发分从阳极中析出后并不能直接释放到火道中,经过阳极、填充焦和火道墙的传质过程后,在时间上出现时显的滞后,对于32小时焙烧炉,焦油和甲烷大约滞后32小时,为一个火焰周期,氢气滞后略少,约为半个焙烧周期。挥发分滞后析出的现象有利于挥发分热量的充分利用。