一種用于鋁電解槽覆蓋預(yù)焙陽(yáng)極的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于鋁電解槽的一種覆蓋預(yù)焙陽(yáng)極的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]每臺(tái)預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解槽上有幾十塊陽(yáng)極，分為兩排。例如，160kA電解槽有24塊陽(yáng)極，350kA電解槽有48塊陽(yáng)極。每塊陽(yáng)極炭塊約1噸重，炭塊與陽(yáng)極鋼爪和鋁導(dǎo)桿組裝成一體。大部分的陽(yáng)極鋼爪是排成一排的，見(jiàn)圖1。新炭塊高度一般是650mm，在電解生產(chǎn)過(guò)程中，陽(yáng)極炭塊逐漸消耗，經(jīng)過(guò)約30天，陽(yáng)極高度只剩130?150mm，成為殘極，然后就得換陽(yáng)極。
[0003]換陽(yáng)極過(guò)程:用天車的打擊頭將殘極周邊的電解質(zhì)結(jié)殼打開(kāi)，用天車的扭拔機(jī)構(gòu)松開(kāi)陽(yáng)極夾具，再用天車把紅熱的殘極吊出電解槽槽膛，運(yùn)到陽(yáng)極托盤(pán)上放下。再用吊具吊住新陽(yáng)極，吊著運(yùn)到槽膛，安裝在電解槽上，上緊陽(yáng)極夾具，添加好覆蓋料。
[0004]鋁電解是熔鹽電解，是在960°C的熔融冰晶石電解質(zhì)中進(jìn)行電解，電解槽的保溫很重要。陽(yáng)極上的覆蓋料主要是氧化鋁粉和冰晶石電解質(zhì)的結(jié)塊破碎后的顆粒和粉料，都是較好的隔熱材料，覆蓋料可以減少電解槽的散熱。另外，覆蓋料可以減少炭陽(yáng)極的空氣氧化。一般，都要求覆蓋料達(dá)到20cm厚，見(jiàn)圖2。添加覆蓋料大多是工人用鐵鏟操作，高溫粉塵多，工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大。殘極從電解槽取出后，炭塊上面還覆蓋著厚厚的熱電解質(zhì)。等殘極冷卻后，需要運(yùn)輸?shù)綄ｉT(mén)的車間去清理殘極上的電解質(zhì)，并破碎這些電解質(zhì)，運(yùn)回電解車間，再用于覆蓋陽(yáng)極。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種覆蓋預(yù)焙陽(yáng)極的方法，縮短和簡(jiǎn)化覆蓋料的處理過(guò)程，加快新陽(yáng)極的升溫，加速新陽(yáng)極的導(dǎo)電和工作。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于鋁電解槽覆蓋預(yù)焙陽(yáng)極的方法，采用在陽(yáng)極炭塊上方鋪設(shè)預(yù)制成形的覆蓋塊的方式代替原有添加顆粒狀或粉狀覆蓋料的方法。
[0007]在覆蓋塊上方可以鋪設(shè)覆蓋料，即適量添加顆粒狀或粉狀覆蓋料，用于填補(bǔ)覆蓋塊間的間隙和保溫，當(dāng)覆蓋塊的保溫足夠時(shí)，也可以不設(shè)覆蓋料。
[0008]覆蓋塊包括兩塊呈鏡像對(duì)稱的分塊，分塊內(nèi)包含鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)用于提高覆蓋塊的強(qiáng)度，每個(gè)鋼筋網(wǎng)配置一根起吊鋼筋，用于覆蓋塊成形后起吊。
[0009]兩個(gè)分塊的長(zhǎng)度等于陽(yáng)極炭塊的長(zhǎng)度，兩個(gè)分塊的寬度相加等于陽(yáng)極炭塊的寬度，分塊的高度等于要求的覆蓋料的厚度。
[0010]覆蓋塊的材料為冰晶石。當(dāng)陽(yáng)極快消耗完時(shí)，陽(yáng)極薄，覆蓋塊位置低，會(huì)被熔融的冰晶石侵蝕。熔融的冰晶石腐蝕性強(qiáng)，可以溶解除了炭、鉬以外的所有材料。冰晶石是3NaF.A1F3,除了 Na，Al，F(xiàn)，其它元素進(jìn)入槽子都是雜質(zhì)。覆蓋塊如果用其他材料，溶解進(jìn)冰晶石的其他材料會(huì)形成雜質(zhì)進(jìn)入鋁液，降低鋁的純度。所以覆蓋塊的材料只能用冰晶石。
[0011]覆蓋塊的制作和普通混凝土預(yù)制板類似，即采用模盒加上鋼筋來(lái)澆注成形。
[0012]新陽(yáng)極裝到電解槽上后，用覆蓋塊蓋在陽(yáng)極上面，陽(yáng)極周邊也覆蓋好。每個(gè)陽(yáng)極上面放置兩個(gè)覆蓋塊。
[0013]換陽(yáng)極時(shí)，先把殘極上的覆蓋塊吊到相鄰的陽(yáng)極上面，通常是左邊的分塊放到左邊陽(yáng)極炭塊上，右邊的分塊放到右邊陽(yáng)極炭塊上。然后吊出殘極，將新陽(yáng)極裝入電解槽。再把覆蓋塊從相鄰的陽(yáng)極上，吊到新陽(yáng)極炭塊上，給新陽(yáng)極的外側(cè)加覆蓋料，就完成換極了。
[0014]上述過(guò)程就是本發(fā)明的覆蓋陽(yáng)極的方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì):
第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，縮短和簡(jiǎn)化了覆蓋料的處理過(guò)程?，F(xiàn)有工藝，殘極上的電解質(zhì)覆蓋料很厚，覆蓋料的量多半大于殘極的量。更換陽(yáng)極時(shí)，多功能天車將紅熱狀態(tài)的陽(yáng)極和覆蓋料從電解槽一起取出，放在陽(yáng)極托盤(pán)上。冷卻后再運(yùn)輸?shù)疥?yáng)極組裝車間，再用殘極清理機(jī)把電解質(zhì)清理分離，經(jīng)破碎后的電解質(zhì)運(yùn)回電解車間。在將殘極取出、運(yùn)輸途中和處理過(guò)程中，殘極上的電解質(zhì)四散飛揚(yáng)，既是有用物料的損失又造成污染。用本發(fā)明方法，陽(yáng)極上的是覆蓋塊，就近從殘極移到新陽(yáng)極上，取出的殘極上面不帶電解質(zhì)，省去了覆蓋料的冷卻，運(yùn)輸和破碎。
[0015]第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)，?400°C熱(溫度大約在400°C)的覆蓋塊直接移到新陽(yáng)極上，加快了新陽(yáng)極的升溫，加速新陽(yáng)極的導(dǎo)電和工作。冷的新陽(yáng)極放進(jìn)熔融電解質(zhì)后，熔融電解質(zhì)立刻在陽(yáng)極底面凝固成一層結(jié)殼，不能導(dǎo)電。只有等新陽(yáng)極逐漸升溫，電解質(zhì)結(jié)殼融化后，陽(yáng)極炭塊接觸到熔融電解質(zhì)，陽(yáng)極才會(huì)導(dǎo)電。換陽(yáng)極是最重要的電解槽日常操作，換陽(yáng)極的質(zhì)量對(duì)電解槽的正常運(yùn)行至關(guān)重要。用本發(fā)明的方法，可以加速新陽(yáng)極的導(dǎo)電和工作，即改進(jìn)了換陽(yáng)極的質(zhì)量。
[0016]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了縮短和簡(jiǎn)化覆蓋料的處理過(guò)程，將會(huì)是鋁電解技術(shù)的一個(gè)大改進(jìn)，因?yàn)閾Q陽(yáng)極是每臺(tái)電解槽每天的必須操作，對(duì)電解鋁廠和電解槽至關(guān)重要。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為陽(yáng)極炭塊和鋼爪結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為陽(yáng)極炭塊上鋪設(shè)覆蓋料的示意圖；
圖3為將覆蓋料制作成覆蓋塊的盒子，即模盒；
圖4為覆蓋塊內(nèi)的鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為澆注成形后的覆蓋塊示意圖；
圖6為覆蓋塊鋪設(shè)在陽(yáng)極炭塊上的狀態(tài)示意圖；
圖7更換陽(yáng)極炭塊時(shí)覆蓋塊的狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]一種用于鋁電解槽覆蓋預(yù)焙陽(yáng)極的方法，采用在陽(yáng)極炭塊上方鋪設(shè)預(yù)制成形的覆蓋塊的方式代替原有添加顆粒狀或粉狀覆蓋料。
[0019]附圖中1為陽(yáng)極炭塊，2為覆蓋料，3為陽(yáng)極鋁導(dǎo)桿，4為覆蓋塊。
[0020]如圖3所示，用鋼板制造兩個(gè)盒子，用作模子。兩個(gè)盒子鏡像對(duì)稱，盒子的長(zhǎng)度等于陽(yáng)極炭塊的長(zhǎng)度，兩個(gè)盒子合起來(lái)的寬度等于陽(yáng)極炭塊的寬度，盒子的高度等于要求的覆蓋料的厚度，可以取20?25cm。
[0021]如圖4所示，用細(xì)鋼筋制作內(nèi)筋網(wǎng)架，每個(gè)網(wǎng)架上面有一個(gè)起吊鋼筋。將鋼筋網(wǎng)放在覆蓋料盒子中。
[0022]如圖5所示，將融化的冰晶石熔液澆注滿覆蓋料盒子，冰晶石冷卻凝固后，包裹住鋼筋網(wǎng)，內(nèi)部的鋼筋網(wǎng)起加固的作用。冰晶石凝固后像水泥一樣堅(jiān)硬結(jié)實(shí)，用于覆蓋陽(yáng)極，稱它為覆蓋塊4。假設(shè)陽(yáng)極長(zhǎng)X寬為1.7X0.7米，則覆蓋塊4為1.7X0.35X0.2米，比重
2.3，每個(gè)覆蓋塊4重274kg。
[0023]新陽(yáng)極1裝到電解槽上后，用覆蓋塊4蓋在陽(yáng)極上面，陽(yáng)極1周邊也覆蓋好(采用顆粒狀或粉末狀的覆蓋料2)。每個(gè)陽(yáng)極上面放置兩個(gè)覆蓋塊4，覆蓋后的各陽(yáng)極1如圖6所示。
[0024]換陽(yáng)極1時(shí)，先把殘極上的覆蓋塊4吊到相鄰的陽(yáng)極1上面(即先移開(kāi)覆蓋塊4)，如圖7所示。
[0025]吊出殘極，將新陽(yáng)極1裝入電解槽。再把覆蓋塊4從相鄰的陽(yáng)極1上，吊到新陽(yáng)極1炭塊上，給新陽(yáng)極1的外側(cè)加覆蓋料2，就完成換極了。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鋁電解槽覆蓋預(yù)焙陽(yáng)極的方法，包括在陽(yáng)極表面添加覆蓋料的步驟，其特征在于:所述覆蓋料(2)為覆蓋塊(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種覆蓋塊，其特征在于:覆蓋塊(4)包括兩塊呈鏡像對(duì)稱的分塊，分塊內(nèi)包含鋼筋網(wǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種覆蓋塊，其特征在于:兩個(gè)分塊的長(zhǎng)度等于陽(yáng)極炭塊的長(zhǎng)度，兩個(gè)分塊的寬度相加等于陽(yáng)極炭塊的寬度，分塊的高度等于要求的覆蓋料的厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種覆蓋塊，其特征在于:覆蓋塊(4)的材料為冰晶石。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于鋁電解槽覆蓋預(yù)焙陽(yáng)極的方法，采用在陽(yáng)極炭塊上方鋪設(shè)預(yù)制成形的覆蓋塊的方式代替原有添加顆粒狀或粉狀覆蓋料的方法，覆蓋塊包括兩塊呈鏡像對(duì)稱的分塊，分塊內(nèi)包含鋼筋網(wǎng)。本發(fā)明縮短和簡(jiǎn)化了覆蓋料的處理過(guò)程，加快了新陽(yáng)極的升溫，加速了新陽(yáng)極的導(dǎo)電和工作。
【IPC分類】C25C3/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105274571
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410243919
【發(fā)明人】王愚
【申請(qǐng)人】貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年6月4日