一種吸鋁管的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁電解行業(yè)，尤其是涉及一種長(zhǎng)壽命吸鋁管的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為保證鋁電解生產(chǎn)持續(xù)進(jìn)行，當(dāng)鋁電解槽中鋁液積累超過(guò)一定量時(shí)，需要將鋁液抽出、轉(zhuǎn)運(yùn)至其他車間進(jìn)一步加工，抬包包括敞口抬包和真空抬包，主要承擔(dān)著這一任務(wù)。而吸鋁管是各種類型抬包，包括敞口抬包和真空抬包不可缺少的重要結(jié)構(gòu)，它一般由處于最上部與包體相連接的彎管即A管、吸鋁時(shí)插入鋁液中的馬蹄口狀直管即C管以及兩端均帶有法蘭的直管即B管三段組成。各段之間均以子母口相配，并利用螺栓通過(guò)法蘭連接在一起。工作時(shí)，吸鋁管的C管插入電解鋁槽的鋁液里，利用虹吸原理，鋁水沿B管和A管被吸入到抬包中。吸鋁管在抽吸鋁水過(guò)程中的使用狀況直接制約著出鋁成本和出鋁效率的高低，尤其在出鋁量大、要求出鋁精度高的大型預(yù)焙槽生產(chǎn)中顯得更為重要。目前，國(guó)內(nèi)電解鋁廠出鋁抬包使用的吸鋁管材質(zhì)主要是普通耐熱鑄鐵或者鑄鋼，它日常損耗情況可分為4類:第一種是電擊損耗；第二種是操作不當(dāng)引起的法蘭破壞損耗即B管；第三種是車床加工后的薄弱部位損耗即B管；第四種是鋁液流動(dòng)沖刷造成的易熔化部位即A管、C管。經(jīng)過(guò)大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，吸鋁管C管接觸陽(yáng)極發(fā)生短路擊穿是吸鋁管損壞最重要的原因，約占到所有損壞的60%左右，蝕坑距直管端部約400mm左右。其次是由于受到高溫鋁水反復(fù)沖擊以及鋁液流動(dòng)沖刷造成的易熔化部位即A管、C管，約占25%左右；剩余為出鋁操作時(shí)承受拉力過(guò)大引起的法蘭盤損壞即B管、A管。
[0003]近年來(lái)，很多鋁電解工作者以及研究人員對(duì)吸鋁管的延壽行為進(jìn)行了研究與改進(jìn)。發(fā)明名稱為高強(qiáng)度復(fù)合吸鋁管，申請(qǐng)?zhí)枮?00520118707.9，公開(kāi)號(hào)為2821346，采用外層為金屬套管，內(nèi)層為高強(qiáng)度的石墨纖維的復(fù)合吸鋁管，不僅外層金屬套管和內(nèi)層石墨的連接強(qiáng)度有待提高，工藝難度大，生產(chǎn)成本高，而且外層金屬管還是不能防止電擊損耗。發(fā)明名稱為一種雙金屬吸鋁管，申請(qǐng)?zhí)枮?01320012025.4，公開(kāi)號(hào)為203007443U的專利將普通吸鋁管的價(jià)格低廉和耐腐蝕、耐熱材料的優(yōu)良性能結(jié)合起來(lái)，發(fā)明了 C管下部為耐熱、耐腐蝕材料管和上部為普通吸鋁管的雙金屬吸鋁管，此方法制作工藝簡(jiǎn)單，材料成本低，但是只是從吸鋁管在高溫鋁液下容易發(fā)生熔化腐蝕的角度出發(fā)，A管和B管未實(shí)施任何保護(hù)措施，易被鋁液沖刷腐蝕，且C管即使采用耐熱耐腐蝕材料金屬管仍舊避免不了發(fā)生電路擊穿。發(fā)明名稱為一種帶石墨保護(hù)套管的吸鋁管(201320011919.1)公開(kāi)號(hào)為203049048U和發(fā)明名稱為石墨吸鋁套管(200920319079.9)公開(kāi)號(hào)為201605336U，均采用石墨套管保護(hù)吸鋁管，由于石墨的耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)，雖然能一定程度上對(duì)吸鋁管進(jìn)行防護(hù)，但是石墨的脆性較大，在出鋁操作過(guò)程中極其容易破裂，同時(shí)由于石墨導(dǎo)電，吸鋁管仍舊避免不了電擊損耗。
[0004]目前還沒(méi)有克服上述缺陷的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有優(yōu)異的防電擊損耗和耐高溫鋁液沖刷腐蝕能力，制作成本低廉，操作工藝簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)的一種吸鋁管的制備方法。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn):
一種吸鋁管，包括上部的C管、中部的B管和下部的C管，其特征在于:該吸鋁管的制備方法包括如下步驟:
1)吸鋁管內(nèi)外壁清理:采用噴丸工藝對(duì)吸鋁管C管內(nèi)表面、采用噴砂工藝對(duì)C管外表面進(jìn)行清理，并用鋼絲刷將C管距吸鋁端部250mm至500mm區(qū)域內(nèi)進(jìn)行毛化處理，將A管內(nèi)外表面用銼刀、小錘等工具清理平整；
2)C管中部絕緣陶瓷噴涂:用酒精將C管外表面擦洗干凈，用空氣壓縮機(jī)吹干后，再在C管外表面距吸鋁端部300mm至500mm區(qū)域內(nèi)，采用絕緣陶瓷材料進(jìn)行熱噴涂處理，涂層厚度 0.2-0.8mm ；
3)吸鋁管耐高溫涂料刷涂:在C管外表面離吸鋁端口300_范圍內(nèi)，內(nèi)表面離吸鋁端口 500 mm范圍內(nèi)，A管內(nèi)表面離出鋁端口 200mm范圍內(nèi)刷涂上呈液態(tài)的耐高溫涂料，涂層厚度為1-1.2mm，在空氣中放置2_4個(gè)小時(shí)自然風(fēng)干；
4)吸鋁管的穩(wěn)定化處理:將吸鋁管A管和C管整體加熱到700度保溫5-10min，自然冷卻，進(jìn)行穩(wěn)定化處理，除去涂層中的水分；
5)將吸鋁管的A管、B管和C管用法蘭連接起來(lái)并安裝到抬包上面進(jìn)行使用；
所述絕緣陶瓷材料為氧化鋁、氧化鉻或者氧化鋁-氧化鈦復(fù)合材料，均為長(zhǎng)度300mm、
直徑5_的陶瓷棒，所采用的熱噴涂方法為火焰噴涂；
所述耐高溫涂料為耐高溫鋁液腐蝕涂料。
[0007]本發(fā)明有如下效果:
I)方法獨(dú)特、提高使用壽命、經(jīng)濟(jì)效益顯著:本發(fā)明提供的方法對(duì)C管中部易被電擊部位進(jìn)行陶瓷噴涂提高其防止電擊能力，同時(shí)對(duì)C管下端和A管上端插入鋁水部位刷涂高溫涂料提高其耐高溫鋁液沖刷腐蝕能力，本發(fā)明采用絕緣陶瓷材料對(duì)吸鋁管易發(fā)生電擊部位進(jìn)彳丁熱嗔涂，而傳統(tǒng)的提尚吸招管壽命的方法僅僅考慮到提尚吸招管耐尚溫招液腐蝕能力，完全未涉及提高吸鋁管抗電擊能力，本發(fā)明從根本上解決了吸鋁管損傷的最主要原因，真正實(shí)現(xiàn)了大幅度提高吸鋁管使用壽命。對(duì)于2T臺(tái)包而言，原來(lái)吸鋁管平均壽命為:C管出鋁約240包/根；B管出鋁約490包/根；C管出鋁約970包/根。新型吸鋁管的壽命約為原來(lái)出鋁管的3-4倍，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0008]2)所述高溫涂料為耐高溫鋁液腐蝕涂料，附著率高，粘結(jié)力強(qiáng)，能夠牢固地貼附于吸鋁管直管的表面，與鋁液潤(rùn)濕性小，在提高吸鋁管耐腐蝕能力的同時(shí)防止吸鋁管被鋁液堵塞。
[0009]3)本發(fā)明中絕緣陶瓷材料僅噴涂于易遭受電擊的局部部位，高溫涂料僅刷涂在與鋁水有接觸的吸鋁管進(jìn)鋁端和出鋁端部位，在保證提高吸鋁管防電擊和耐腐蝕能力的前提下，最大限度地節(jié)約成本。
[0010]4)本方法針對(duì)吸鋁管各段的不同損壞原因進(jìn)行針對(duì)性的處理，操作簡(jiǎn)單，工藝難度小，可靠有效，可大規(guī)模用于電解鋁廠。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的吸鋁管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例一:一種吸鋁管，包括上部的C管、中部的B管和下部的C管，該吸鋁管的制備方法包括如下步驟:
采用噴丸工藝對(duì)吸鋁管C管內(nèi)表面、采用噴砂工藝對(duì)C管外表面進(jìn)行清理，并用鋼絲刷將C管距吸鋁端部250mm至500mm區(qū)域內(nèi)進(jìn)行毛化處理；將A管內(nèi)外表面用銼刀、小錘等工具清理平整。
[0013]用酒精將C管外表面擦洗干凈，用空氣壓縮機(jī)吹干后，再在C管外表面距吸鋁端部300mm至500mm區(qū)域內(nèi)，采用氧化招陶瓷棒進(jìn)行熱噴涂處理，涂層厚度0.2mm。
[0014]在C管外表面離吸鋁端口 300mm范圍內(nèi)，內(nèi)表面離吸鋁端口 500 mm范圍內(nèi)，A管內(nèi)表面離出鋁端口 200mm范圍內(nèi)刷涂上呈液態(tài)的耐高溫涂料，涂層厚度為1mm，在空氣中放置2個(gè)小時(shí)自然風(fēng)干。
[0015]將吸鋁管A管和C管整體加熱到700度保溫5min，自然冷卻，進(jìn)行穩(wěn)定化處理，除去涂層中的水分，增加涂層和基體的結(jié)合性能和耐熱沖擊能力。
[0016]將吸鋁管的A管、B管和C管用法蘭連接起來(lái)并安裝到抬包上面進(jìn)行使用。
[0017]新型吸鋁管使用壽命為:C管出鋁包數(shù)968包，報(bào)廢原因?yàn)楣鼙陔姄舸?；B管出鋁包數(shù)為1980包，報(bào)廢原因?yàn)楣鼙跊_刷變??；A管出鋁包數(shù)3476包，報(bào)廢原因?yàn)楣芸谌芪g。
[0018]實(shí)施例二:一種吸鋁管，包括上部的C管、中部的B管和下部的C管，該吸鋁管的制備方法包括如下步驟:
采用噴丸工藝對(duì)吸鋁管C管內(nèi)表面、采用噴砂工藝對(duì)C管外表面進(jìn)行清理，并用鋼絲刷將C管距吸鋁端部250mm至500mm區(qū)