一種連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，其特征在于：在正在電解的陽極炭塊（4）上方放置新的陽極炭塊（4），上下陽極炭塊（4）之間涂覆黏結(jié)層（5），通過電解過程中下方陽極炭塊（4）的熱傳導(dǎo)，將陽極炭塊（4）燒結(jié)在一起。本發(fā)明在正在電解的陽極炭塊上放置新的陽極炭塊，涂覆黏結(jié)層，通過電解的溫度傳遞，將上下兩塊陽極炭塊燒結(jié)在一起。
【專利說明】
一種連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電解鋁生產(chǎn)領(lǐng)域用的炭塊固定方法及裝置，特別是一種連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代電解鋁工業(yè)，普遍采用預(yù)焙陽極生產(chǎn)電解鋁。在陽極炭塊上表面設(shè)有2?4個(gè)直徑為160?180mm，深為80?I 1mm的圓槽，俗稱炭碗，在陽極組裝時(shí)炭碗用來安裝陽極爪頭，并用磷生鐵將陽極爪頭澆鑄在炭碗內(nèi)，陽極爪頭和鋁導(dǎo)電桿通過鋁鋼爆炸焊連接，繼而使鋁導(dǎo)電桿與陽極炭塊緊密連接，組成陽極炭塊組。在電解鋁生產(chǎn)過程中，陽極炭塊會(huì)因其與氧化鋁電解分解出來的氧氣在高溫下不斷反應(yīng)釋放二氧化碳而不斷消耗，因此陽極炭塊需定期更換，更換后殘余的炭塊俗稱陽極殘極。目前該生產(chǎn)工藝主要存在以下缺點(diǎn)，I)更換新的陽極炭塊處于常溫態(tài)，要放入電解槽內(nèi)經(jīng)約24小時(shí)預(yù)熱后才能導(dǎo)電，因此更換陽極炭塊會(huì)使熱損失增大，且換極時(shí)對(duì)電解槽的工作平穩(wěn)沖擊很大；2)陽極的更換會(huì)對(duì)鋁電解生產(chǎn)形成周期性的影響，破壞電解槽的能量和物料平衡，影響電流效率，增大電耗率;3)為了將陽極爪頭與陽極殘極分離，需要將磷生鐵澆鑄處的炭碗敲碎，使陽極殘極從陽極爪頭脫落以實(shí)現(xiàn)分離，該過程不僅耗時(shí)，而且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低;4)更換下的陽極殘極產(chǎn)生量一般為鋁錠產(chǎn)量的10%?15%，按我國(guó)鋁錠產(chǎn)量為2600萬?2700萬噸/年計(jì)算，每年產(chǎn)生的陽極殘極為260萬?390萬噸/年，按照陽極炭塊2700元/噸計(jì)算，每年我國(guó)會(huì)浪費(fèi)價(jià)值達(dá)百億元的陽極炭塊;4)因陽極炭塊本身有14%?18%的孔隙率，因此陽極殘極內(nèi)吸附了大量的電解質(zhì)，電解質(zhì)的主要成分是氟化鹽，含有大量氟化鹽的陽極殘極對(duì)環(huán)境污染十分嚴(yán)重；5)在將將陽極爪頭澆鑄在炭碗內(nèi)時(shí)，為了減少陽極殘極浪費(fèi)，必須盡量把陽極殘極燒薄，在陽極炭塊壽命末期，陽極炭塊的頂面十分接近電解質(zhì)水平面，受磁場(chǎng)和氣流影響，電解質(zhì)表面不斷有強(qiáng)烈的波浪產(chǎn)生，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，陽極爪頭常被電解質(zhì)侵蝕，陽極爪頭的鐵元素溶入電解質(zhì)中，隨即進(jìn)入鋁錠，影響成品品質(zhì)；陽極爪頭一般使用壽命在3年左右，這也使生產(chǎn)成本相應(yīng)增加，且在陽極炭塊壽命末期，過薄的陽極殘極厚度，必然帶來炭極導(dǎo)電不均，進(jìn)而導(dǎo)致電解槽工況波動(dòng)，電耗增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法及裝置。本發(fā)明具有降低勞動(dòng)強(qiáng)度，電耗低，節(jié)約成本、環(huán)保和生產(chǎn)效率高及使用可靠的特點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，在正在電解的陽極炭塊上方放置新的陽極炭塊，上下陽極炭塊之間涂覆黏結(jié)層，通過電解過程中下方陽極炭塊的熱傳導(dǎo)，將陽極炭塊燒結(jié)在一起。
[0005]前述的連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，所述陽極炭塊內(nèi)設(shè)有通槽，通槽中穿過承重導(dǎo)電梁，承重導(dǎo)電梁通過聯(lián)固橫擔(dān)連接提掛升降裝置，當(dāng)電解的陽極炭塊燒損接近承重導(dǎo)電梁時(shí)，提掛升降裝置連接上方陽極炭塊的承重導(dǎo)電梁，放開下方陽極炭塊的承重導(dǎo)電梁，此時(shí)在上方陽極炭塊的承重導(dǎo)電梁上連接輔助掛鉤，將輔助掛鉤下部插入下方陽極炭塊的通槽內(nèi)，勾住下方剩余的陽極炭塊，通過輔助掛鉤承受下方陽極炭塊的重量，保證黏結(jié)層在不受拉力的情況下完成炭塊提掛的上下轉(zhuǎn)接，并繼續(xù)燒結(jié)。
[0006]前述的連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，所述黏結(jié)層包括黏結(jié)劑和導(dǎo)電糊，所述黏結(jié)劑由10?20份瀝青和80?90份石墨粉構(gòu)成，所述導(dǎo)電糊由5?15份焦油和85?95份鋁粉構(gòu)成。
[0007]前述的連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，所述黏結(jié)層包括在陽極炭塊之間涂覆的黏結(jié)劑線條，以及黏結(jié)劑線條之間填充的導(dǎo)電糊。
[0008]連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法用的裝置，包括正在電解的陽極炭塊以及上方放置的新陽極炭塊，上下陽極炭塊之間涂覆黏結(jié)層。
[0009]前述的連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定裝置，所述陽極炭塊內(nèi)設(shè)有通槽，通槽中穿過承重導(dǎo)電梁，承重導(dǎo)電梁通過聯(lián)固橫擔(dān)連接提掛升降裝置，上方陽極炭塊的承重導(dǎo)電梁上連接輔助掛鉤，輔助掛鉤下部插入下方陽極炭塊的通槽內(nèi)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在正在電解的陽極炭塊上放置新的陽極炭塊，涂覆黏結(jié)層，通過電解的溫度傳遞，將上下兩塊陽極炭塊燒結(jié)在一起。為了提高陽極炭塊的燒結(jié)穩(wěn)定性，防止掉塊，本發(fā)明的黏結(jié)層采用以瀝青、石墨粉捏合成的黏結(jié)劑鋪成線條，用以焦油、鋁粉混合成的導(dǎo)電糊填充滿線條內(nèi)的空白區(qū)，燒結(jié)時(shí)，焦油的揮發(fā)溫度低于100°C，焦油揮發(fā)后的鋁粉薄層就形成導(dǎo)了電性極優(yōu)的導(dǎo)電層，這樣就能保證本發(fā)明黏結(jié)層電阻小、電壓降低、槽壓低。而瀝青石墨粉黏結(jié)劑經(jīng)過500?700°C及以上的高溫?zé)Y(jié)以后，機(jī)械強(qiáng)度極佳且導(dǎo)電性能優(yōu)良。因?yàn)殇X的熔點(diǎn)為660°C，當(dāng)黏結(jié)層的溫度達(dá)到鋁的熔點(diǎn)時(shí)，鋁顆粒熔化，鋁粉導(dǎo)電層熔化后，體積收縮變薄，失去導(dǎo)電功能，此時(shí)燒結(jié)好的導(dǎo)電性能優(yōu)良的瀝青石墨黏結(jié)層平穩(wěn)的接力導(dǎo)電功能。但為防止意外掉塊(掉極)重大事故的發(fā)生，為確保黏結(jié)層溫度能夠達(dá)到500?700°C，又提出輔助掛鉤，原理如下:當(dāng)下方陽極炭塊燒損時(shí)，先用輔助掛鉤將下方陽極炭塊和上方的承重導(dǎo)電梁連接在一起，使得黏結(jié)層能夠在不受拉力的情況下繼續(xù)燒結(jié)，陽極炭塊繼續(xù)燒損一大層后的黏結(jié)層離電解質(zhì)越近，溫度越高，越牢固。等到黏結(jié)層黏結(jié)強(qiáng)度能可靠提得起余留的陽極炭塊時(shí)再撤除輔助掛鉤，此時(shí)余留的炭塊比剛撤除貫通梁時(shí)的炭塊輕薄了許多。這時(shí)撤掉輔助掛鉤，既可保證黏結(jié)層任何時(shí)候都有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和可靠性保證不發(fā)生掉塊(掉極)的嚴(yán)重事故，同時(shí)也能保證貫通梁和掛鉤不會(huì)被電解質(zhì)侵蝕。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖中的標(biāo)記為:1_提掛升降裝置，2-聯(lián)固橫擔(dān)，3-承重導(dǎo)電梁，4-陽極炭塊，5-黏結(jié)層，6-輔助掛鉤。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。
[0015]實(shí)施例1。一種連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定裝置，包括正在電解的陽極炭塊4以及上方放置的新陽極炭塊4，上下陽極炭塊4之間涂覆黏結(jié)層5。
[0016]前述的連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定裝置，所述陽極炭塊4內(nèi)設(shè)有通槽，通槽中穿過承重導(dǎo)電梁3，承重導(dǎo)電梁3通過聯(lián)固橫擔(dān)2連接提掛升降裝置1，上方陽極炭塊4的承重導(dǎo)電梁3上連接輔助掛鉤6，輔助掛鉤6下部插入下方陽極炭塊4的通槽內(nèi)。輔助掛鉤6如圖1和2所示，可為L(zhǎng)型，或者整體型。
[0017]所述黏結(jié)層5包括黏結(jié)劑和導(dǎo)電糊，所述黏結(jié)層5包括黏結(jié)劑和導(dǎo)電糊，所述黏結(jié)劑由10?20份瀝青和80?90份石墨粉構(gòu)成，所述導(dǎo)電糊由5?15份焦油和85?95份鋁粉構(gòu)成。
[0018]所述黏結(jié)層5包括在陽極炭塊4之間涂覆的黏結(jié)劑線條，以及黏結(jié)劑線條之間填充的導(dǎo)電糊。比如在陽極炭塊4之間涂覆田字型黏結(jié)劑線條，然后在田字線條空白處填充導(dǎo)電糊。
[0019]本發(fā)明工作原理:連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，在正在電解的陽極炭塊4上方放置新的陽極炭塊4，上下陽極炭塊4之間涂覆黏結(jié)層5，通過電解過程中下方陽極炭塊4的熱傳導(dǎo)，將陽極炭塊4燒結(jié)在一起。
[0020]所述陽極炭塊4內(nèi)設(shè)有通槽，通槽中穿過承重導(dǎo)電梁3，承重導(dǎo)電梁3通過聯(lián)固橫擔(dān)2連接提掛升降裝置I，當(dāng)電解的陽極炭塊4燒損接近承重導(dǎo)電梁3時(shí)，提掛升降裝置I連接上方陽極炭塊4的承重導(dǎo)電梁3，放開下方陽極炭塊4的承重導(dǎo)電梁3，此時(shí)在上方陽極炭塊4的承重導(dǎo)電梁3上連接輔助掛鉤6，將輔助掛鉤6下部插入下方陽極炭塊4的通槽內(nèi)，勾住下方剩余的陽極炭塊4，通過輔助掛鉤6承受下方陽極炭塊4的重量，保證黏結(jié)層5在不受拉力的情況下繼續(xù)燒結(jié)。
[0021 ]實(shí)施例2:所述黏結(jié)層5包括黏結(jié)劑和導(dǎo)電糊，所述黏結(jié)劑由15份瀝青和85份石墨粉構(gòu)成，所述導(dǎo)電糊由10份焦油和90份鋁粉構(gòu)成。
[0022]實(shí)施例3:所述黏結(jié)層5包括黏結(jié)劑和導(dǎo)電糊，所述黏結(jié)劑由12份瀝青和88份石墨粉構(gòu)成，所述導(dǎo)電糊由13份焦油和87份鋁粉構(gòu)成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，其特征在于:在正在電解的陽極炭塊(4)上方放置新的陽極炭塊(4)，上下陽極炭塊(4)之間涂覆黏結(jié)層(5)，通過電解過程中下方陽極炭塊(4 )的熱傳導(dǎo)，將陽極炭塊(4 )燒結(jié)在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，其特征在于:所述陽極炭塊(4)內(nèi)設(shè)有通槽，通槽中穿過承重導(dǎo)電梁(3)，承重導(dǎo)電梁(3)通過聯(lián)固橫擔(dān)(2)連接提掛升降裝置(I)，當(dāng)電解的陽極炭塊(4)燒損接近承重導(dǎo)電梁(3)時(shí)，提掛升降裝置(I)連接上方陽極炭塊(4)的承重導(dǎo)電梁(3)，放開下方陽極炭塊(4)的承重導(dǎo)電梁(3)，此時(shí)在上方陽極炭塊(4)的承重導(dǎo)電梁(3)上連接輔助掛鉤(6)，將輔助掛鉤(6)下部插入下方陽極炭塊(4)的通槽內(nèi)，勾住下方剩余的陽極炭塊(4)，通過輔助掛鉤(6)承受下方陽極炭塊(4)的重量，保證黏結(jié)層(5)在不受拉力的情況下繼續(xù)燒結(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，其特征在于:所述黏結(jié)層(5 )包括黏結(jié)劑和導(dǎo)電糊，所述黏結(jié)劑由10?20份中溫煤焦瀝青和80?90份石墨粉構(gòu)成，所述導(dǎo)電糊由5?15份焦油和85?95份鋁粉構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法，其特征在于:所述黏結(jié)層(5)包括在陽極炭塊(4)之間涂覆的黏結(jié)劑線條，以及黏結(jié)劑線條之間填充的導(dǎo)電糊。5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定方法用的裝置，其特征在于:包括正在電解的陽極炭塊(4)以及上方放置的新陽極炭塊(4)，上下陽極炭塊(4)之間涂覆黏結(jié)層(5)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)預(yù)焙陽極用的炭塊固定裝置，其特征在于:所述陽極炭塊(4)內(nèi)設(shè)有通槽，通槽中穿過承重導(dǎo)電梁(3)，承重導(dǎo)電梁(3)通過聯(lián)固橫擔(dān)(2)連接提掛升降裝置(1)，上方陽極炭塊(4)的承重導(dǎo)電梁(3)上連接輔助掛鉤(6)，輔助掛鉤(6)下部插入下方陽極炭塊(4)的通槽內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C25C3/12GK105821447SQ201610268905
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】鄒建明
【申請(qǐng)人】周俊和, 杜艷華