專利名稱：一種帶石墨保護套管的吸鋁管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋁電解領(lǐng)域中使用的吸鋁管，尤其涉及一種帶石墨保護套管的吸鋁管。
背景技術(shù)：
近年來，我國鋁工業(yè)發(fā)展迅速，電解鋁產(chǎn)量雄居世界首位，鋁生產(chǎn)技術(shù)在許多方面達(dá)到或接近世界先進水平，尤其是大型預(yù)焙陽極電解槽得到了廣泛應(yīng)用，鋁的冶煉水平有了很大提高。抬包是電解鋁生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，它主要承擔(dān)著從電解槽中將高溫鋁液吸出、轉(zhuǎn)運的任務(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)。工作時，吸鋁管插入電解鋁槽的鋁液里，利用虹吸原理，鋁水被吸入到抬包中。而鋁水的溫度高達(dá)130(Tl40(rC，并存在有電解質(zhì)氟化物。這就要求吸鋁管的用材要耐高溫1400°c，而且在140(TC高溫下抗氧化，冷熱疲勞性能都要好，而且能承受140(TC高溫鋁液和電解質(zhì)的沖刷和腐蝕。為了延長吸鋁管的使用壽命，很多鋁電解工作者以及研究專家對吸鋁管的材料進行了改進，但是都是基于保護吸鋁管內(nèi)壁的。然而吸鋁管下部浸在高溫鋁液中，吸鋁管表面的氧化、高溫腐蝕等問題依然很嚴(yán)重，其造成的坑蝕、穿孔等失效直接影響了吸鋁管的使用壽命?，F(xiàn)已公開的專利“石墨吸鋁套管”(200920319079.9)，由石墨套管、側(cè)壁孔和吸鋁管組成，很好地運用了石墨纖維的耐高溫、耐腐蝕等特點。然而此專利只是在吸鋁管下部加裝了一個石墨制成的裝置，吸鋁管本身的沖蝕和氧化問題卻未得到解決，同時，石墨的脆性較大，直接在吸鋁管下方采用無其他支撐材料的石墨筒，容易造成斷裂等情況。最近有廠家利用石墨作為材料，制成了整體石墨抗氧化吸鋁管，雖然此石墨吸鋁管的抗氧化性，耐蝕性和抗熱震性能優(yōu)良，但成本太高，推廣極其困難。專利“高強度復(fù)合吸鋁管”(200520118707.9)，在石墨毛坯上進行澆筑，再用機床精加工，也只是對吸鋁管內(nèi)部進行了一定程度的保護，但其石墨毛坯和外部金屬的連接強度尚待進一步提高，并未考慮吸鋁管外部也長期工作在容易被氧化、腐蝕等惡劣環(huán)境下，同時，其工藝操作難度相對較大。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫、耐腐蝕、性價比高的使用壽命長的帶石墨保護套管的吸鋁管。本實用新型的具體技術(shù)方案如下:—種帶石墨保護套管的吸鋁管，其特征在于:所述的石墨保護套管包括外套管(I)、內(nèi)套管(2)。作為優(yōu)選項:所述石墨保護外套管的內(nèi)徑比吸鋁管外徑Cl1大(T3mm，石墨保護內(nèi)套管的外徑比吸鋁管內(nèi)徑(12小(T3mm。[0010]所述石墨保護外套管(I)、石墨保護內(nèi)套管(2)的壁厚為3 20mm。所述石墨保護套管位于吸鋁管的下端且高度高于電解槽的高度。所述石墨保護套管和吸鋁管通過螺栓連接且螺栓的高度高于電解槽的高度。所述吸鋁管與石墨保護套管的連接部分的內(nèi)徑擴大3 20mm，外徑縮小3 20mm。上述帶石墨保護套管的吸鋁管的加工方法為:根據(jù)吸鋁管尺寸及鋁電解槽的規(guī)格尺寸制作出石墨保護套管，將石墨保護套管和吸鋁管進行組裝，利用尺寸配合使其連接成一個整體。上述方法中，可以采用螺栓連接，將石墨保護套和吸鋁管進行連接加固，采用螺栓進行連接加固時，螺栓的高度應(yīng)高于電解槽的高度，螺栓的個數(shù)，尺寸可以根據(jù)鋁電解槽和吸鋁管的規(guī)格實際情況調(diào)整，以不浸泡螺栓以及加強固定石墨保護套與吸鋁管為目的即可。螺栓連接根據(jù)石墨保護套的配合強度決定是否使用。上述方法中，可將原吸鋁管與石墨保護套管的連接部分內(nèi)徑擴大:T20mm，外徑縮小3 20_，再將石墨保護套進行配合安裝，亦可配合螺栓連接同時使用。本實用新型吸鋁管，將易損耗的普通吸鋁管內(nèi)部和外部均用石墨保護套進行保護，利用石墨保護套和吸鋁管的尺寸配合使其連接成一個整體，能起到對吸鋁管進行防護的顯著效果，有效延長吸鋁管使用壽命，同時，由于制作工藝簡單，材料成本低，從而該新型吸鋁管的性價比很高，可批量加工、生產(chǎn)。

圖1所示為實施例1所制備的帶石墨保護套管的吸鋁管的軸向剖面圖。圖2所示為實施例2所制備的帶石墨保護套管的吸鋁管的軸向剖面圖。圖3所示為實施例3所制備的帶石墨保護套管的吸鋁管的軸向剖面圖。圖4所示為實施例4所制備的帶石墨保護套管的吸鋁管的軸向剖面圖。上述各圖中(I)為石墨保護套外套、(2)為石墨保護套內(nèi)套、(3)為吸鋁管、(4)為螺栓。
具體實施方式
為了加深對本實用新型的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。實施例1根據(jù)吸鋁管尺寸及鋁電解槽的規(guī)格尺寸制作出石墨保護套管，石墨保護外套管的內(nèi)徑比吸鋁管外徑Cl1大0 3mm，石墨保護內(nèi)套管的外徑比吸鋁管內(nèi)徑d2小0 3mm，將石墨保護套管和吸鋁管進行組裝，利用尺寸配合使其連接成一個整體。如圖1所示。實施例2按照圖紙將吸鋁管與石墨保護套管的連接部分的內(nèi)擴大20nm，外徑縮小20nm，根據(jù)鋁電解槽的規(guī)格尺寸制作出厚度為20nm的石墨保護套管，石墨保護外套管的內(nèi)徑比吸鋁管外徑Cl1大0 3mm，石墨保護內(nèi)套管的外徑比吸鋁管內(nèi)徑d2小0 3mm，組裝使其連接成一個整體。[0030]如圖2所示。實施例3根據(jù)鋁電解槽的規(guī)格尺寸在吸鋁管高于電解槽50mm以及150mm處截面直徑的兩端分別打孔，再根據(jù)鋁電解槽的規(guī)格尺寸和吸鋁管的規(guī)格制作出石墨保護套管，長度比吸鋁管底部端口到預(yù)留螺栓連接處的長度大50_左右，在與連接處對應(yīng)的長度位置進行石墨保護套打孔，孔徑大小與螺栓配合，將石墨保護套管和吸鋁管進行組裝，在螺栓處進行栓接，使其連接成一個整體。如圖3所示實施例4按照圖紙將吸鋁管與石墨保護套管的連接部分的內(nèi)擴大3mm，外徑縮小3mm，根據(jù)鋁電解槽的規(guī)格尺寸制作出厚度為3nm的石墨保護套管，石墨保護外套管的內(nèi)徑比吸鋁管外徑Cl1大(T3mm，石墨保護內(nèi)套管的外徑比吸鋁管內(nèi)徑d2小(T3mm，根據(jù)鋁電解槽的規(guī)格尺寸在吸鋁管高于電解槽50_以及150_處截面直徑的兩端分別打孔，石墨保護套管的長度比吸鋁管底部端口到預(yù)留螺栓連接處的長度大50mm左右，在與連接處對應(yīng)的長度位置進行石墨保護套打孔，孔徑大小與螺栓配合，將石墨保護套管和吸鋁管進行組裝，在螺栓處進行栓接，使其連接成一個整體。如圖4所示根據(jù)實際需要設(shè)計的石墨保護套、吸鋁管、螺栓尺寸包含但不限于以上舉例情況。
權(quán)利要求1.一種帶石墨保護套管的吸鋁管，其特征在于:所述的石墨保護套管包括外套管(I)、內(nèi)套管(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶石墨保護套管的吸鋁管，其特征在于:所述石墨保護外套管的內(nèi)徑比吸鋁管外徑Cl1大(T3mm，石墨保護內(nèi)套管的外徑比吸鋁管內(nèi)徑d2小0 3mm。
3.如權(quán)利要求1所述的帶石墨保護套管的吸鋁管，其特征在于:所述石墨保護外套管(I)、石墨保護內(nèi)套管(2)的壁厚為3 20mm。
4.如權(quán)利要求1所述的帶石墨保護套管的吸鋁管，其特征在于:所述石墨保護套管位于吸鋁管的下端且高度高于電解槽的高度。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的帶石墨保護套管的吸鋁管，其特征在于:所述石墨保護套管和吸鋁管通過螺栓連接且螺栓的高度高于電解槽的高度。
6.如權(quán)利要求1-4任一所述的帶石墨保護套管的吸鋁管，其特征在于:所述吸鋁管與石墨保護套管的連接部分的內(nèi)徑擴大3 20mm，外徑縮小3 20mm。
專利摘要本實用新型涉及一種帶石墨保護套管的吸鋁管，石墨保護套管包括外套管(1)、內(nèi)套管(2)，本實用新型將易損耗的普通吸鋁管內(nèi)部和外部均用石墨保護套進行保護，利用石墨保護套和吸鋁管的尺寸配合使其連接成一個整體，能起到對吸鋁管進行防護的顯著效果，有效延長吸鋁管使用壽命，同時，由于制作工藝簡單，材料成本低，從而該新型吸鋁管的性價比很高，可批量加工、生產(chǎn)。
文檔編號C25C3/06GK203049048SQ201320011919
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者張國棟, 曹紅美 申請人:武漢大學(xué)