專利名稱：：自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)及其制備方法。
背景技術(shù)：
：電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)在預(yù)焙鋁電解生產(chǎn)過程中，是一個(gè)導(dǎo)電體，強(qiáng)大的電流要通過，同時(shí)要起到支撐和聯(lián)接鋁導(dǎo)桿的作用，而且處在腐蝕氣氛環(huán)境中。當(dāng)前電解生產(chǎn)為節(jié)約噸鋁炭塊消耗，殘極厚度基本達(dá)到極限即14.515厘米，理論上要求電解質(zhì)不能到達(dá)陽極的上表面，否則任何鋼爪保護(hù)措施都會(huì)被電化學(xué)溶解，鋼爪就會(huì)直接暴露在電解質(zhì)造成化爪，不僅影響原鋁質(zhì)量也造成鋼爪損耗。但是實(shí)際生產(chǎn)中由于磁場原因，電解質(zhì)流動(dòng)使電解質(zhì)水平面并不水平，造成局部電解質(zhì)水平高，當(dāng)陽極消耗到高度較低時(shí)電解質(zhì)會(huì)時(shí)常到陽極上表面，沖刷鋼爪，因此，如何保護(hù)陽極鋼爪成為電解行業(yè)研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)見表l表l.電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>無論自行焙燒成型還是預(yù)先焙燒成型，以上專利都是采用碳素材料為填充料，粘結(jié)劑也以瀝青為主，因此在使用過程中易于造成碳渣影響電解生產(chǎn)，也易于生成二氧化碳等溫室氣體。
發(fā)明內(nèi)容目前，鋼爪保護(hù)環(huán)采用碳素材料為填充料，粘結(jié)劑也以瀝青為主，使用過程中易于造成碳渣，生成二氧化碳等溫室氣體。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)及其制備方法。本發(fā)明所提供的自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)，由氧化鋁溶膠、電解質(zhì)粉和氧化鋁粉制成其中，按重量百分比，所述氧化鋁溶膠占2030%，所述電解質(zhì)粉占3060%，所述氧化鋁粉占1050%。所述電解質(zhì)粉中粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉占10。/。，粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉占35。/。，粒徑大于Omm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉占55呢。所述氧化鋁粉的粒徑大于Omm且小于等于10mm。所述電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)為環(huán)形。所述電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)為自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)。所述電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)的制備方法，是在陽極鋼爪與碳孔之間澆鑄的磷生鐵上，環(huán)繞鋼爪設(shè)置一殼體，將混合料加入到所述殼體中，在鋁電解生產(chǎn)過程獲得所述電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)；所述混合料由氧化鋁溶膠、電解質(zhì)粉和氧化鋁粉組成。按重量百分比，所述氧化鋁溶膠占2030%，所述電解質(zhì)粉占3060%，所述氧化鋁粉占1050%。所述電解質(zhì)粉中粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉占10。/。，粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉占35。/。，粒徑大于Omm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉占55。/。；所述氧化鋁粉的粒徑大于Omm且小于等于10mm。所述殼體由鋁、工業(yè)硬紙板或鐵制成；所述殼體為環(huán)形。本發(fā)明的自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)保護(hù)效果好，同時(shí)減輕了污染，保證原鋁質(zhì)量。本發(fā)明的自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)的制備方法簡單，原料易得，成本低。圖1為自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)的俯視圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例l、自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)按照如下方法制備自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)(1)破碎電解質(zhì)塊，篩分，分別獲得粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉、粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉和粒徑大于0mm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉將粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉、粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉和粒徑大于Omm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉均勻混合，得到電解質(zhì)粉混料，電解質(zhì)粉混料中粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉占10。/。，粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉占35。/。，粒徑大于Omm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉占55呢。(2)破碎氧化鋁老殼，篩分，得到氧化鋁粉，氧化鋁粉的粒徑大于Omm且小于等于10mm;氧化鋁老殼是在電解槽更換陽極后，從陽極上表面清理下來，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁粉。氧化鋁粉也可以直接使用商品化的氧化鋁粉。(3)將電解質(zhì)粉混料、氧化鋁粉和氧化鋁溶膠均勻混合，獲得混合料，混合料中按重量百分比計(jì)，電解質(zhì)粉混料占30%、氧化鋁粉占50%和氧化鋁溶膠占20%。(4)在200KA鋁電解槽預(yù)焙炭陽極組裝時(shí)，在陽極鋼爪與碳孔之間澆鑄的磷生鐵上，環(huán)繞鋼爪用薄鋁板圍成環(huán)狀殼體。(5)將混合料堆砌在鋼爪與上述環(huán)狀殼體中間，啟動(dòng)鋁電解槽，在鋁電解生產(chǎn)過程中，利用高溫輻射、熱傳導(dǎo)和碳?jí)K自身的電阻熱自行燒結(jié)成型，如圖1所示，獲得自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)2，自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)2緊密結(jié)合在陽極鋼爪1的周圍，對(duì)鋼爪和磷生鐵起到保護(hù)作用。十臺(tái)200KA鋁電解槽采用上述自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)，從掛極開始計(jì)算，第28天，電解槽原鋁中鐵含量未上升，仍保持在0.079%;第29天，電解槽原鋁中鐵含量平均上升了0.047%，達(dá)到O.136%;第30天，電解槽原鋁中鐵含量上升了O.185%，達(dá)到O.264%。在保證原鋁質(zhì)量前提下，采用上述自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)陽極更換周期延長1.5天，此時(shí)，電解槽原鋁中鐵含量上升0.009%，平均達(dá)到0.088%，每噸鋁節(jié)節(jié)約炭耗825kg。上述自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)在電解槽經(jīng)過29天的焙燒焦化后，將殘極放在工作臺(tái)上清理周圍氧化鋁老殼，自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)完全被焦化形成一個(gè)收縮均勻的環(huán)。環(huán)的外徑也明顯收縮，環(huán)底部和陽極塊結(jié)合處燒結(jié)為一體，無縫隙、無裂紋、無掉角、無掉塊、打碎后沒有發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)滲透現(xiàn)象。實(shí)施例2、自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)(1)破碎電解質(zhì)塊，篩分，分別獲得粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉、粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉和粒徑大于0mm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉于30mm的電解質(zhì)粉、粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉和粒徑大于Omm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉均勻混合，得到電解質(zhì)粉混料，電解質(zhì)粉混料中粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉占10。/。，粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉占35。/。，粒徑大于Omm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉占55呢。(2)破碎氧化鋁老殼，篩分，得到氧化鋁粉，氧化鋁粉的粒徑大于Omm且小于等于10mm;氧化鋁老殼是在電解槽更換陽極后，從陽極上表面清理下來，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁粉。氧化鋁粉也可以直接使用商品化的氧化鋁粉。(3)將電解質(zhì)粉混料、氧化鋁粉和氧化鋁溶膠均勻混合，獲得混合料，混合料中按重量百分比計(jì)，電解質(zhì)粉混料占60%、氧化鋁粉占10%和氧化鋁溶膠占30%。(4)在200KA鋁電解槽預(yù)焙炭陽極組裝時(shí)，在陽極鋼爪與碳孔之間澆鑄的磷生鐵上，環(huán)繞鋼爪用薄鋁板圍成環(huán)狀殼體。(5)將混合料堆砌在鋼爪與上述環(huán)狀殼體中間，啟動(dòng)鋁電解槽，在鋁電解生產(chǎn)過程中，利用高溫輻射、熱傳導(dǎo)和碳?jí)K自身的電阻熱自行燒結(jié)成型，如圖1所示，獲得自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)2，自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)2緊密結(jié)合在陽極鋼爪1的周圍，對(duì)鋼爪和磷生鐵起到保護(hù)作用。采用上述自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)后陽極更換周期延長l.5天，電解槽中的碳渣明顯減少，穩(wěn)定電解生產(chǎn)，并節(jié)約碳素保護(hù)環(huán)的費(fèi)用，每噸鋁節(jié)約1220元。上述自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)在電解槽經(jīng)過29天的焙燒焦化后，將殘極放在工作臺(tái)上清理周圍氧化鋁老殼，自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)完全被焦化形成一個(gè)收縮均勻的環(huán)。環(huán)的外徑也明顯收縮，環(huán)底部和陽極塊結(jié)合處燒結(jié)為一體，無縫隙、無裂紋、無掉角、無掉塊、打碎后沒有發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)滲透現(xiàn)象。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)，由氧化鋁溶膠、電解質(zhì)粉和氧化鋁粉制成。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)，其特征在于按重量百分比，所述氧化鋁溶膠占2030%，所述電解質(zhì)粉占3060%，所述氧化鋁粉占1050%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)，其特征在于所述電解質(zhì)粉中粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉占10。/。，粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉占35%，粒徑大于Omm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉占55呢。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)，其特征在于所述氧化鋁粉的粒徑大于Omm且小于等于10mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)，其特征在于所述電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)為環(huán)形。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)，其特征在于所述電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)為自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)。7.權(quán)利要求l所述電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)的制備方法，是在陽極鋼爪與碳孔之間澆鑄的磷生鐵上，環(huán)繞鋼爪設(shè)置一殼體，將混合料加入到所述殼體中，在鋁電解生產(chǎn)過程獲得所述電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)；所述混合料由氧化鋁溶膠、電解質(zhì)粉和氧化鋁粉組成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于按重量百分比，所述氧化鋁溶膠占2030%，所述電解質(zhì)粉占3060%，所述氧化鋁粉占1050%。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于所述電解質(zhì)粉中粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉占10。/。，粒徑大于等于IOmm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉占35。/。，粒徑大于Omm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉占55。/。；所述氧化鋁粉的粒徑大于Omm且小于等于10mm10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述殼體由鋁、工業(yè)硬紙板或鐵制成；所述殼體為環(huán)形。全文摘要本發(fā)明公開了一種自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)及其制備方法。該電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)，由氧化鋁溶膠、電解質(zhì)粉和氧化鋁粉制成。按重量百分比，所述氧化鋁溶膠占20～30％，所述電解質(zhì)粉占30～60％，所述氧化鋁粉占10～50％。所述電解質(zhì)粉中粒徑大于等于15mm且小于等于30mm的電解質(zhì)粉占10％，粒徑大于等于10mm且小于等于15mm的電解質(zhì)粉占35％，粒徑大于0mm且小于等于10mm的電解質(zhì)粉占55％。所述氧化鋁粉的粒徑大于0mm且小于等于10mm。本發(fā)明的自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)保護(hù)效果好，同時(shí)減輕了污染，保證原鋁質(zhì)量。本發(fā)明的自焙型電解陽極鋼爪保護(hù)環(huán)的制備方法簡單，原料易得，成本低。文檔編號(hào)C25C3/12GK101643917SQ20091030684公開日2010年2月10日申請(qǐng)日期2009年9月10日優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日發(fā)明者宗麗華,曹新樂,林玉勝,胡海洋,馬紹良申請(qǐng)人:中國鋁業(yè)股份有限公司