一种连续预焙阳极用的炭块固定装置的制造方法
专利名称:一种连续预焙阳极用的炭块固定装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种连续预焙阳极用的炭块固定装置，其特征在于：包括正在电解的阳极炭块（4）以及上方放置的新阳极炭块（4），上下阳极炭块（4）之间涂覆黏结层（5）。本实用新型在正在电解的阳极炭块上放置新的阳极炭块，涂覆黏结层，通过电解的温度传递，将上下两块阳极炭块烧结在一起。
【专利说明】
一种连续预焙阳极用的炭块固定装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电解铝生产领域用的炭块固定装置，特别是一种连续预焙阳极用的炭块固定装置。【背景技术】
[0002]现代电解铝工业，普遍采用预焙阳极生产电解铝。在阳极炭块上表面设有2?4个直径为160?180mm，深为80?110mm的圆槽，俗称炭碗，在阳极组装时炭碗用来安装阳极爪头，并用磷生铁将阳极爪头浇铸在炭碗内，阳极爪头和铝导电杆通过铝钢爆炸焊连接，继而使铝导电杆与阳极炭块紧密连接，组成阳极炭块组。在电解铝生产过程中，阳极炭块会因其与氧化铝电解分解出来的氧气在高温下不断反应释放二氧化碳而不断消耗，因此阳极炭块需定期更换，更换后残余的炭块俗称阳极残极。目前该生产工艺主要存在以下缺点，1)更换新的阳极炭块处于常温态，要放入电解槽内经约24小时预热后才能导电，因此更换阳极炭块会使热损失增大，且换极时对电解槽的工作平稳冲击很大；2)阳极的更换会对铝电解生产形成周期性的影响，破坏电解槽的能量和物料平衡，影响电流效率，增大电耗率;3)为了将阳极爪头与阳极残极分离，需要将磷生铁浇铸处的炭碗敲碎，使阳极残极从阳极爪头脱落以实现分离，该过程不仅耗时，而且工人劳动强度大、效率低;4)更换下的阳极残极产生量一般为铝锭产量的10%?15%，按我国铝锭产量为2600万?2700万吨/年计算，每年产生的阳极残极为260万?390万吨/年，按照阳极炭块2700元/吨计算，每年我国会浪费价值达百亿元的阳极炭块;4)因阳极炭块本身有14%?18%的孔隙率，因此阳极残极内吸附了大量的电解质，电解质的主要成分是氟化盐，含有大量氟化盐的阳极残极对环境污染十分严重；5)在将将阳极爪头浇铸在炭碗内时，为了减少阳极残极浪费，必须尽量把阳极残极烧薄，在阳极炭块寿命末期，阳极炭块的顶面十分接近电解质水平面，受磁场和气流影响，电解质表面不断有强烈的波浪产生，在实际生产过程中，阳极爪头常被电解质侵蚀，阳极爪头的铁元素溶入电解质中，随即进入铝锭，影响成品品质；阳极爪头一般使用寿命在3年左右， 这也使生产成本相应增加，且在阳极炭块寿命末期，过薄的阳极残极厚度，必然带来炭极导电不均，进而导致电解槽工况波动，电耗增加。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于，提供一种连续预焙阳极用的炭块固定装置。本实用新型具有降低劳动强度，电耗低，节约成本、环保和生产效率高及使用可靠的特点。
[0004]本实用新型的技术方案:一种连续预焙阳极用的炭块固定方法，在正在电解的阳极炭块上方放置新的阳极炭块，上下阳极炭块之间涂覆黏结层，通过电解过程中下方阳极炭块的热传导，将阳极炭块烧结在一起。
[0005]前述的连续预焙阳极用的炭块固定方法，所述阳极炭块内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁，承重导电梁通过联固横担连接提挂升降装置，当电解的阳极炭块烧损接近承重导电梁时，提挂升降装置连接上方阳极炭块的承重导电梁，放开下方阳极炭块的承重导电梁，此时在上方阳极炭块的承重导电梁上连接辅助挂钩，将辅助挂钩下部插入下方阳极炭块的通槽内，勾住下方剩余的阳极炭块，通过辅助挂钩承受下方阳极炭块的重量，保证黏结层在不受拉力的情况下完成炭块提挂的上下转接，并继续烧结。
[0006]前述的连续预焙阳极用的炭块固定方法，所述黏结层包括黏结剂和导电糊，所述黏结剂由10?20份沥青和80?90份石墨粉构成，所述导电糊由5?15份焦油和85?95份铝粉构成。
[0007]前述的连续预焙阳极用的炭块固定方法，所述黏结层包括在阳极炭块之间涂覆的黏结剂线条，以及黏结剂线条之间填充的导电糊。
[0008]连续预焙阳极用的炭块固定方法用的装置，包括正在电解的阳极炭块以及上方放置的新阳极炭块，上下阳极炭块之间涂覆黏结层。
[0009]前述的连续预焙阳极用的炭块固定装置，所述阳极炭块内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁，承重导电梁通过联固横担连接提挂升降装置，上方阳极炭块的承重导电梁上连接辅助挂钩，辅助挂钩下部插入下方阳极炭块的通槽内。
[0010]与现有技术相比，本实用新型在正在电解的阳极炭块上放置新的阳极炭块，涂覆黏结层，通过电解的温度传递，将上下两块阳极炭块烧结在一起。为了提高阳极炭块的烧结稳定性，防止掉块，本实用新型的黏结层采用以沥青、石墨粉捏合成的黏结剂铺成线条，用以焦油、铝粉混合成的导电糊填充满线条内的空白区，烧结时，焦油的挥发温度低于100°c， 焦油挥发后的铝粉薄层就形成导了电性极优的导电层，这样就能保证本实用新型黏结层电阻小、电压降低、槽压低。而沥青石墨粉黏结剂经过500?700°C及以上的高温烧结以后，机械强度极佳且导电性能优良。因为铝的熔点为660°C，当黏结层的温度达到铝的熔点时，铝颗粒熔化，铝粉导电层熔化后，体积收缩变薄，失去导电功能，此时烧结好的导电性能优良的沥青石墨黏结层平稳的接力导电功能。但为防止意外掉块(掉极)重大事故的发生，为确保黏结层温度能够达到500?700°C，又提出辅助挂钩，原理如下:当下方阳极炭块烧损时， 先用辅助挂钩将下方阳极炭块和上方的承重导电梁连接在一起，使得黏结层能够在不受拉力的情况下继续烧结，阳极炭块继续烧损一大层后的黏结层离电解质越近，温度越高，越牢固。等到黏结层黏结强度能可靠提得起余留的阳极炭块时再撤除辅助挂钩，此时余留的炭块比刚撤除贯通梁时的炭块轻薄了许多。这时撤掉辅助挂钩，既可保证黏结层任何时候都有足够的机械强度和可靠性保证不发生掉块(掉极)的严重事故，同时也能保证贯通梁和挂钩不会被电解质侵蚀。【附图说明】
[0〇11]图1是本实用新型结构不意图；[0〇12]图2是本实用新型另一种结构不意图。[0〇13]附图中的标记为:1-提挂升降装置，2-联固横担，3-承重导电梁，4-阳极炭块，5-黏结层，6-辅助挂钩。【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
[0015]实施例1。一种连续预焙阳极用的炭块固定装置，包括正在电解的阳极炭块4以及上方放置的新阳极炭块4,上下阳极炭块4之间涂覆黏结层5。
[0016]前述的连续预焙阳极用的炭块固定装置，所述阳极炭块4内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁3,承重导电梁3通过联固横担2连接提挂升降装置1，上方阳极炭块4的承重导电梁3上连接辅助挂钩6,辅助挂钩6下部插入下方阳极炭块4的通槽内。辅助挂钩6如图1和2所示，可为L型，或者整体型。
[0017]所述黏结层5包括黏结剂和导电糊，所述黏结层5包括黏结剂和导电糊，所述黏结剂由10?20份沥青和80?90份石墨粉构成，所述导电糊由5?15份焦油和85?95份铝粉构成。
[0018]所述黏结层5包括在阳极炭块4之间涂覆的黏结剂线条，以及黏结剂线条之间填充的导电糊。比如在阳极炭块4之间涂覆田字型黏结剂线条，然后在田字线条空白处填充导电糊。[〇〇19]本实用新型工作原理:连续预焙阳极用的炭块固定方法，在正在电解的阳极炭块4 上方放置新的阳极炭块4,上下阳极炭块4之间涂覆黏结层5,通过电解过程中下方阳极炭块 4的热传导，将阳极炭块4烧结在一起。
[0020]所述阳极炭块4内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁3,承重导电梁3通过联固横担 2连接提挂升降装置1，当电解的阳极炭块4烧损接近承重导电梁3时，提挂升降装置1连接上方阳极炭块4的承重导电梁3,放开下方阳极炭块4的承重导电梁3,此时在上方阳极炭块4的承重导电梁3上连接辅助挂钩6,将辅助挂钩6下部插入下方阳极炭块4的通槽内，勾住下方剩余的阳极炭块4,通过辅助挂钩6承受下方阳极炭块4的重量，保证黏结层5在不受拉力的情况下继续烧结。[0021 ]实施例2:所述黏结层5包括黏结剂和导电糊，所述黏结剂由15份沥青和85份石墨粉构成，所述导电糊由10份焦油和90份铝粉构成。
[0022]实施例3:所述黏结层5包括黏结剂和导电糊，所述黏结剂由12份沥青和88份石墨粉构成，所述导电糊由13份焦油和87份铝粉构成。
【主权项】
1.一种连续预焙阳极用的炭块固定装置，其特征在于:包括正在电解的阳极炭块(4)以 及上方放置的新阳极炭块(4)，上下阳极炭块(4)之间涂覆黏结层(5)。2.根据权利要求1所述的连续预焙阳极用的炭块固定装置，其特征在于:所述阳极炭块 (4)内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁(3)，承重导电梁(3)通过联固横担(2)连接提挂升 降装置(1)，上方阳极炭块(4)的承重导电梁(3)上连接辅助挂钩(6)，辅助挂钩(6)下部插入 下方阳极炭块(4 )的通槽内。
【文档编号】C25C3/12GK205710958SQ201620366321
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】邹建明
【申请人】周俊和, 杜艳华
【专利摘要】本实用新型公开了一种连续预焙阳极用的炭块固定装置，其特征在于：包括正在电解的阳极炭块（4）以及上方放置的新阳极炭块（4），上下阳极炭块（4）之间涂覆黏结层（5）。本实用新型在正在电解的阳极炭块上放置新的阳极炭块，涂覆黏结层，通过电解的温度传递，将上下两块阳极炭块烧结在一起。
【专利说明】
一种连续预焙阳极用的炭块固定装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电解铝生产领域用的炭块固定装置，特别是一种连续预焙阳极用的炭块固定装置。【背景技术】
[0002]现代电解铝工业，普遍采用预焙阳极生产电解铝。在阳极炭块上表面设有2?4个直径为160?180mm，深为80?110mm的圆槽，俗称炭碗，在阳极组装时炭碗用来安装阳极爪头，并用磷生铁将阳极爪头浇铸在炭碗内，阳极爪头和铝导电杆通过铝钢爆炸焊连接，继而使铝导电杆与阳极炭块紧密连接，组成阳极炭块组。在电解铝生产过程中，阳极炭块会因其与氧化铝电解分解出来的氧气在高温下不断反应释放二氧化碳而不断消耗，因此阳极炭块需定期更换，更换后残余的炭块俗称阳极残极。目前该生产工艺主要存在以下缺点，1)更换新的阳极炭块处于常温态，要放入电解槽内经约24小时预热后才能导电，因此更换阳极炭块会使热损失增大，且换极时对电解槽的工作平稳冲击很大；2)阳极的更换会对铝电解生产形成周期性的影响，破坏电解槽的能量和物料平衡，影响电流效率，增大电耗率;3)为了将阳极爪头与阳极残极分离，需要将磷生铁浇铸处的炭碗敲碎，使阳极残极从阳极爪头脱落以实现分离，该过程不仅耗时，而且工人劳动强度大、效率低;4)更换下的阳极残极产生量一般为铝锭产量的10%?15%，按我国铝锭产量为2600万?2700万吨/年计算，每年产生的阳极残极为260万?390万吨/年，按照阳极炭块2700元/吨计算，每年我国会浪费价值达百亿元的阳极炭块;4)因阳极炭块本身有14%?18%的孔隙率，因此阳极残极内吸附了大量的电解质，电解质的主要成分是氟化盐，含有大量氟化盐的阳极残极对环境污染十分严重；5)在将将阳极爪头浇铸在炭碗内时，为了减少阳极残极浪费，必须尽量把阳极残极烧薄，在阳极炭块寿命末期，阳极炭块的顶面十分接近电解质水平面，受磁场和气流影响，电解质表面不断有强烈的波浪产生，在实际生产过程中，阳极爪头常被电解质侵蚀，阳极爪头的铁元素溶入电解质中，随即进入铝锭，影响成品品质；阳极爪头一般使用寿命在3年左右， 这也使生产成本相应增加，且在阳极炭块寿命末期，过薄的阳极残极厚度，必然带来炭极导电不均，进而导致电解槽工况波动，电耗增加。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于，提供一种连续预焙阳极用的炭块固定装置。本实用新型具有降低劳动强度，电耗低，节约成本、环保和生产效率高及使用可靠的特点。
[0004]本实用新型的技术方案:一种连续预焙阳极用的炭块固定方法，在正在电解的阳极炭块上方放置新的阳极炭块，上下阳极炭块之间涂覆黏结层，通过电解过程中下方阳极炭块的热传导，将阳极炭块烧结在一起。
[0005]前述的连续预焙阳极用的炭块固定方法，所述阳极炭块内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁，承重导电梁通过联固横担连接提挂升降装置，当电解的阳极炭块烧损接近承重导电梁时，提挂升降装置连接上方阳极炭块的承重导电梁，放开下方阳极炭块的承重导电梁，此时在上方阳极炭块的承重导电梁上连接辅助挂钩，将辅助挂钩下部插入下方阳极炭块的通槽内，勾住下方剩余的阳极炭块，通过辅助挂钩承受下方阳极炭块的重量，保证黏结层在不受拉力的情况下完成炭块提挂的上下转接，并继续烧结。
[0006]前述的连续预焙阳极用的炭块固定方法，所述黏结层包括黏结剂和导电糊，所述黏结剂由10?20份沥青和80?90份石墨粉构成，所述导电糊由5?15份焦油和85?95份铝粉构成。
[0007]前述的连续预焙阳极用的炭块固定方法，所述黏结层包括在阳极炭块之间涂覆的黏结剂线条，以及黏结剂线条之间填充的导电糊。
[0008]连续预焙阳极用的炭块固定方法用的装置，包括正在电解的阳极炭块以及上方放置的新阳极炭块，上下阳极炭块之间涂覆黏结层。
[0009]前述的连续预焙阳极用的炭块固定装置，所述阳极炭块内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁，承重导电梁通过联固横担连接提挂升降装置，上方阳极炭块的承重导电梁上连接辅助挂钩，辅助挂钩下部插入下方阳极炭块的通槽内。
[0010]与现有技术相比，本实用新型在正在电解的阳极炭块上放置新的阳极炭块，涂覆黏结层，通过电解的温度传递，将上下两块阳极炭块烧结在一起。为了提高阳极炭块的烧结稳定性，防止掉块，本实用新型的黏结层采用以沥青、石墨粉捏合成的黏结剂铺成线条，用以焦油、铝粉混合成的导电糊填充满线条内的空白区，烧结时，焦油的挥发温度低于100°c， 焦油挥发后的铝粉薄层就形成导了电性极优的导电层，这样就能保证本实用新型黏结层电阻小、电压降低、槽压低。而沥青石墨粉黏结剂经过500?700°C及以上的高温烧结以后，机械强度极佳且导电性能优良。因为铝的熔点为660°C，当黏结层的温度达到铝的熔点时，铝颗粒熔化，铝粉导电层熔化后，体积收缩变薄，失去导电功能，此时烧结好的导电性能优良的沥青石墨黏结层平稳的接力导电功能。但为防止意外掉块(掉极)重大事故的发生，为确保黏结层温度能够达到500?700°C，又提出辅助挂钩，原理如下:当下方阳极炭块烧损时， 先用辅助挂钩将下方阳极炭块和上方的承重导电梁连接在一起，使得黏结层能够在不受拉力的情况下继续烧结，阳极炭块继续烧损一大层后的黏结层离电解质越近，温度越高，越牢固。等到黏结层黏结强度能可靠提得起余留的阳极炭块时再撤除辅助挂钩，此时余留的炭块比刚撤除贯通梁时的炭块轻薄了许多。这时撤掉辅助挂钩，既可保证黏结层任何时候都有足够的机械强度和可靠性保证不发生掉块(掉极)的严重事故，同时也能保证贯通梁和挂钩不会被电解质侵蚀。【附图说明】
[0〇11]图1是本实用新型结构不意图；[0〇12]图2是本实用新型另一种结构不意图。[0〇13]附图中的标记为:1-提挂升降装置，2-联固横担，3-承重导电梁，4-阳极炭块，5-黏结层，6-辅助挂钩。【具体实施方式】[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
[0015]实施例1。一种连续预焙阳极用的炭块固定装置，包括正在电解的阳极炭块4以及上方放置的新阳极炭块4,上下阳极炭块4之间涂覆黏结层5。
[0016]前述的连续预焙阳极用的炭块固定装置，所述阳极炭块4内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁3,承重导电梁3通过联固横担2连接提挂升降装置1，上方阳极炭块4的承重导电梁3上连接辅助挂钩6,辅助挂钩6下部插入下方阳极炭块4的通槽内。辅助挂钩6如图1和2所示，可为L型，或者整体型。
[0017]所述黏结层5包括黏结剂和导电糊，所述黏结层5包括黏结剂和导电糊，所述黏结剂由10?20份沥青和80?90份石墨粉构成，所述导电糊由5?15份焦油和85?95份铝粉构成。
[0018]所述黏结层5包括在阳极炭块4之间涂覆的黏结剂线条，以及黏结剂线条之间填充的导电糊。比如在阳极炭块4之间涂覆田字型黏结剂线条，然后在田字线条空白处填充导电糊。[〇〇19]本实用新型工作原理:连续预焙阳极用的炭块固定方法，在正在电解的阳极炭块4 上方放置新的阳极炭块4,上下阳极炭块4之间涂覆黏结层5,通过电解过程中下方阳极炭块 4的热传导，将阳极炭块4烧结在一起。
[0020]所述阳极炭块4内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁3,承重导电梁3通过联固横担 2连接提挂升降装置1，当电解的阳极炭块4烧损接近承重导电梁3时，提挂升降装置1连接上方阳极炭块4的承重导电梁3,放开下方阳极炭块4的承重导电梁3,此时在上方阳极炭块4的承重导电梁3上连接辅助挂钩6,将辅助挂钩6下部插入下方阳极炭块4的通槽内，勾住下方剩余的阳极炭块4,通过辅助挂钩6承受下方阳极炭块4的重量，保证黏结层5在不受拉力的情况下继续烧结。[0021 ]实施例2:所述黏结层5包括黏结剂和导电糊，所述黏结剂由15份沥青和85份石墨粉构成，所述导电糊由10份焦油和90份铝粉构成。
[0022]实施例3:所述黏结层5包括黏结剂和导电糊，所述黏结剂由12份沥青和88份石墨粉构成，所述导电糊由13份焦油和87份铝粉构成。
【主权项】
1.一种连续预焙阳极用的炭块固定装置，其特征在于:包括正在电解的阳极炭块(4)以 及上方放置的新阳极炭块(4)，上下阳极炭块(4)之间涂覆黏结层(5)。2.根据权利要求1所述的连续预焙阳极用的炭块固定装置，其特征在于:所述阳极炭块 (4)内设有通槽，通槽中穿过承重导电梁(3)，承重导电梁(3)通过联固横担(2)连接提挂升 降装置(1)，上方阳极炭块(4)的承重导电梁(3)上连接辅助挂钩(6)，辅助挂钩(6)下部插入 下方阳极炭块(4 )的通槽内。
【文档编号】C25C3/12GK205710958SQ201620366321
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】邹建明
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