CN101927526B - 一种阳极开槽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电解铝行业阳极开槽的方法，技术方案为：在阳极成型模套内放置由左右两部分构成的模芯板，待阳极生块成型之后，使用驱动装置将模芯板从模套两侧分别抽出。该种开槽方法开槽效果好：可开出中间顶部低于两端顶部的异形槽，该种异形槽相对于直槽更利于CO₂气泡快速离开阳极底部；并且工艺简单、使用方便，可节约原料。

Description

一种阳极开槽的方法

技术领域

本发明涉及铝电解领域，尤其涉及一种阳极开槽的方法。 

背景技术

在使用底部开槽的预焙阳极碳块时，对周围电解质流场进行计算，发现部分气体可以通过底部沟槽向外排放，减少气泡在阳极碳块底部停留时间和阳极碳块底掌气泡覆盖率，从而有利于降低阳极碳块过电压(或膜电压)和阳极碳块效应系数，减少电解能耗；另一方面，气体带动电解质进入排气沟，然后进入电解槽侧部通道，扩大了电解质循环通道，促进了阳极碳块周围电解质流动和炭块温度升温，有利于保持电解过程正常进行。与不是通槽的沟槽相比，沟槽为通槽时更有利于保持电解质流动稳定；同时由于沟槽促进了气体排放，使铝液与阳极碳块气体发生“二次反应”(即电解还原的单质铝被阳极碳块气体重新氧化)的机会减少，有利于提高铝电解电流效率。 

目前，国内外电解铝行业厂家一般通过对阳极进行开槽达到以上效果，而开槽方式可大体分为三种： 

第一种为阳极由生块焙烧成熟块后利用机械加工方法进行加工开槽，该方法虽然开槽效果良好，但需要单独一道工序和额外的设备，并且效率低，成本高，粉尘大，既污染环境又浪费原材料。 

第二种为在阳极生块成型工序时将模芯板放置在模套内，等阳极碳块成型之后将阳极碳块连同模芯板一起取出，然后进行焙烧，模芯板在焙烧时炭化。这一开槽方法的缺点在于，模芯板在阳极中烧后留下的残留物需要额外清理工序和相应设备。 

第三种为将模芯板固定在震动平台上，将成型的阳极碳块从模芯板的一端推出。这一开槽方法的缺点在于，不能满足震动平台不可旋转的成型机，占据空间较大。 

综上，业界对清洁、方便、环保、开槽效果好的开槽方法存在需求。 

发明内容

本发明实施例提供了一种阳极开槽的方法，不仅工艺简单、使用方便、占据空间较小，还可开出中间顶部低于两端顶部的异形槽。 

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案： 

一种阳极开槽的方法，在阳极成型模套内放置由左右两部分构成的模芯板，所述模芯板为至少两层覆条组合而成，所述模芯板最上层的第一覆条的纵切面的上底长度大于下底长度，待阳极生块成型之后，使用驱动装置将所述模芯板从模套两侧分别抽出。 

优选地，模芯板的抽出方向垂直于阳极生块的推出方向。 

优选地，驱动装置包括弹性装置或者液压油缸装置。 

优选地，模芯板放置在阳极成型模套内后，使用固定装置连接左右两部分；或者，模芯板左右两部分通过形状嵌合相互固定。 

优选地，模芯板通过油压模夹固定在模套内。 

优选地，模芯板抽出后，旋转并后退到阳极生块边界之外。 

优选地，同侧的至少两个所述模芯板通过一与模芯板垂直的推板相连，所述驱动装置通过所述推板与所述模芯板相连。 

优选地，第一覆条纵切面的上底为朝向下底突出的弧形、V形或者阶梯型。 

与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果： 

1、开槽效果好：模芯板可从模套两侧分别抽出，则可开出中间顶部低于两端顶部的异形槽，该种异形槽相对于直槽更利于气泡快速离开阳极底部，有效降低阳极碳块过电压和阳极碳块效应系数，减少电解能耗；而这种槽形用现有的开槽方式是不能开出的； 

2、工艺简单、使用方便：将驱动装置与模芯板相连，使用驱动装置将模芯板推进和抽出阳极成型模套，效率高；模芯板为多层覆条组合，可灵活选择需要的模芯板的形状、高度等； 

3、节约原料：在阳极生块进行焙烧前，将模芯板抽出，不但避免模芯板在焙烧过程中损失，还可重复利用模芯板，并可随意替换模芯板中损坏的覆条，环保节能。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1是本发明实施例的流程图； 

图2是本发明实施例一模芯板的结构示意图； 

图3是本发明实施例一模芯板的另一结构示意图； 

图4是本发明实施例一模芯板的又一结构示意图； 

图5是本发明实施例一模芯板与模套咬合示意图； 

图6是本发明实施例一阳极生块推出方向示意图； 

图7是本发明实施例一阳极生块又一推出方向示意图； 

图8是本发明实施例一模芯板之间的推板示意图； 

图9是本发明实施例二模芯板的结构示意图； 

图10是本发明实施例二模芯板抽出方向示意图； 

其中，1、模芯板，2、覆条，3、第一覆条，4、模套，5、模夹，6、阳极生块，7、震动平台，8、推板。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

本发明实施例通过使用驱动装置将模芯板从模套两侧分别抽出，不仅可开出中间顶部低于两端顶部的槽，并且工艺简单、使用方便、占据空间较小。 

以下为具体实施例。 

实施例一、参见图1，为本实施例的流程图。 

步骤S1、阳极成型机模套悬停于震动平台上方。 

步骤S2、将模芯板放置在震动平台的规定位置。 

放置模芯板时，可采用辅助工具固定，例如可在震动平台上标记位置， 或者可事先设定好驱动装置，通过驱动装置控制模芯板。 

参见图2，模芯板1为左右两块组合而成，以方便阳极生块成型后模芯板的抽出。左右两块模芯板之间密闭无缝，以保证模芯板的强度；左右两部分可使用固定装置连接，或者通过形状嵌合相互固定。图2中所示仅为举例，左右两块模芯板1的咬合处为其他形状，都不影响本发明实施例的实现。 

参见图3和图4，模芯板1可为多层覆条2组合而成，并且，以便根据实际需要组合覆条2，得到不同高度、不同厚度的模芯板1，则可利用该模芯板灵活开出符合实际需求的、多种规格、多种形状的槽。 

在最上层的第一覆条3的纵切面的上底长度大于下底长度时，则可对应地开出顶部长度大于底部长度的槽。例如，在最上层的第一覆条的上底为弧形时，则可在阳极上对应地开出弧形槽。 

第一覆条3纵切面的上底可以为朝向下底突出的弧形、V形或者阶梯型等，则可开出中间顶部高度低于两端高度的弧形、V形或者阶梯型槽，该种槽形有利于阳极底部气泡的自然逸出，降低阳极底掌膜电压，降低电解槽效应系数，提高阳极的升温速度。 

并且，只需更换第一覆条3，即可得到能开出不同槽形状的模芯板。 

特别说明的是，当第一覆条3纵切面的上底为朝向下底突出的弧形、V形、阶梯形或类似形状时，第一覆条3的左右两部分的分割线应经过上底的最低处，以保证模芯板被抽出时，不影响到槽的形状。 

并且，为保证模芯板在震动平台巨大的震动力下保持完整，覆条2之间可采用固定装置固定，或者使用相邻覆条间相适应的凸条和凹槽互相咬合，达到固定目的，保证模芯板的完整、强度和沟槽的形状。 

显然，步骤1和步骤2可同时进行或颠倒顺序。 

步骤S3、模套下落，模套卡口与模芯板咬合。 

参见图5，模套卡口与模芯板咬合，使得模芯板嵌入模套。 

可在模套4卡口与模芯板1咬合处设置油压模夹5或采用其他固定方式，使模芯板1与模套4咬合得更紧密，形成一体。 

步骤S4、阳极糊料填满模套。 

阳极糊料均匀地填满内部包含模芯板的模套，即形成了带有与模芯板形状相适应的槽的阳极雏形。 

步骤S5、成型机模头和锤头下落至模套内，震动平台运转。 

成型机模头和锤头将模套内阳极糊料压紧，阳极糊料震动成型为阳极生块。 

步骤S6、提起成型机模头、锤头和模套。 

如在步骤S3使用固定装置，则先打开模芯板1与模套4间的固定装置再提起模套。 

步骤S7、驱动装置从模套两侧抽出模芯板。 

驱动装置可为弹性装置或者液压油缸装置，或者其他能够驱动模芯板的装置，都不影响本发明实施例的实现。 

若步骤S2中采用固定装置连接模芯板的左右两部分，则先打开固定装置再从模套两侧抽出模芯板。 

抽出模芯板的方向有两种情况： 

A、模芯板抽出方向与阳极推出方向垂直：即模芯板从阳极生块的长度方向抽出，阳极生块从宽度方向推出。这种情况下，模芯板不会挡住阳极，也是较为方便的方式，具体运动方向可参见图6。 

B、模芯板抽出方向与阳极推出方向一致：即模芯板从阳极生块的长度方向抽出，阳极生块也从长度方向推出。这种情况下，模芯板挡住了阳极生块，则需要将抽出的模芯板旋转90度，并后退到阳极生块的边界之外，使得阳极顺利推出，具体运动方向可参见图7。 

并且，若同侧有多个模芯板时，可采用推板将同侧的多个模芯板连接起来，则可通过驱动装置连接推板，将多个模芯板一同抽出。 

步骤S8、推出阳极生块。 

推出阳极生块可采用机械方法或人工推出，都不影响本发明实施例的实现。 

实施例二、 

步骤与上述实施例一大致相同，不同之处在于：模芯板为上下两块组合而成。 

模芯板上下两部分之间密闭无缝，以保证模芯板的强度；可使用固定装置连接，该固定装置可以是类似于C型插销的结构，C型插销的两端分别插入模芯板的上下两部分。或者，模芯板上下两部分咬合处为利于下半部分模芯板抽出的形状。 

参见图9和图10，在从阳极生块中抽出该模芯板时，先将下部分模芯板(即覆条2)从模套一侧抽出，让上部分模芯板(即第一覆条3)自然落入到原下部分模芯板的位置，再将上部分模芯板从下部分模芯板抽出的位置抽出；这样则使得中间低两端高的上部分模芯板完整抽出，并保持阳极沟槽顶部中间低两端高的形状。覆条为多个时，也可采用类似的方法。 

显然地，使用该种方法将模芯板抽出时，上半部分模芯板的最高高度应不超过下半部分模芯板的高度，即第一覆条的最高高度应不超过其余全部覆条的高度。 

在上下两部分使用固定装置连接时，先打开固定装置再抽出该模芯板。下半部分上可带有与模套4固定的油压模夹或其他固定装置。 

以上对本发明实施例提供的一种阳极开槽的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上可知，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (8)

1.一种阳极开槽的方法，其特征在于，在阳极成型模套内放置由左右两部分构成的模芯板，所述模芯板为至少两层覆条组合而成，所述模芯板最上层的第一覆条的纵切面的上底长度大于下底长度，待阳极生块成型之后，使用驱动装置将所述模芯板从模套两侧分别抽出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模芯板的抽出方向垂直于阳极生块的推出方向。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动装置包括弹性装置或者液压油缸装置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模芯板放置在阳极成型模套内后，使用固定装置连接左右两部分；

或者，模芯板左右两部分通过形状嵌合相互固定。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模芯板通过油压模夹固定在模套内。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模芯板抽出后，旋转并后退到阳极生块边界之外。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，同侧的至少两个所述模芯板通过一与模芯板垂直的推板相连，所述驱动装置通过所述推板与所述模芯板相连。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述第一覆条纵切面的上底为朝向下底突出的弧形、V形或者阶梯型。

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