CN103896555B

CN103896555B - 阳极钢爪保护环生产方法

Info

Publication number: CN103896555B
Application number: CN201410113370.6A
Authority: CN
Inventors: 胡国静; 柳葛贤; 敬叶灵
Original assignee: Hunan Chuangyuan Aluminium Industry Co Ltd
Current assignee: Hunan Chuangyuan Aluminium Industry Co Ltd
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: CN103896555A

Abstract

本发明提供了一种阳极钢爪保护环生产方法，该方法包括如下步骤：步骤一，将所述原料按质量百分比混合均匀，形成粉体，其中，所述原料按质量百分比计为冶金级氧化铝94%～98%、亲水基纤维素1%～3%、氧化铝晶型转变催化剂1%～3%；步骤二，按照粉体：水=100：（15～40）的比例往所述粉体中添加水，将所述粉体与水混合捏制成浆料；步骤三，将所述浆料震动挤压成阳极钢爪保护环模型；步骤四，将所述阳极钢爪保护环模型置于常温中48小时，所述阳极钢爪保护环模型固化形成阳极钢爪保护环。与相关技术相比，本发明有益效果在于，生产的阳极钢爪保护环不污染环境，可回收循环利用，成本较低，固化强度高，耐电解质冲刷，抗腐蚀能力强。

Description

阳极钢爪保护环生产方法

【技术领域】

本发明涉及阳极钢爪技术领域，尤其涉及一种阳极钢爪保护环生产方法。

【背景技术】

相关技术的阳极钢爪保护环生产方法生产的阳极钢爪保护环主要由碳素材料制成，但在电解铝生产过程中，碳素保护环在电解槽的高温环境下易粉化脱落，导致电解质对阳极钢爪的冲刷及腐蚀，从而削弱了碳素保护环对阳极钢爪的保护作用；粉化脱落的碳粒进入电解质形成碳渣，由于碳渣的电阻率不同于电解质的电阻率，从而引起电解质的电阻率增加，进而降低有效极距，增加原铝的二次反应，最终降低电流效率；由于碳素保护环中包含有石油焦和沥青，高温焙烧时会产生大量沥青烟和有毒气体，严重污染环境；碳素材料制成的保护环仅能使用一次，无法循环使用，成本较高。

因此，实有必要提供一种新的阳极钢爪保护环生产方法生产阳极钢爪保护环来克服上述技术问题。

【发明内容】

本发明需要解决的技术问题是提供一种用于生产固化强度高，耐电解质冲刷，抗腐蚀性能强，不污染环境，成本较低，可回收循环使用的钢爪保护环的阳极钢爪保护环生产方法。

本发明一种阳极钢爪保护环生产方法，该方法包括如下步骤：步骤一，将原料按质量百分比混合均匀，形成粉体，其中，所述原料按质量百分比计为冶金级氧化铝94％～98％、亲水基纤维素1％～3％、氧化铝晶型转变催化剂1％～3％；步骤二，按照粉体：水＝100：(15～40)的比例往所述粉体中添加水，将所述粉体与水混合捏制成浆料；步骤三，将所述浆料震动挤压成阳极钢爪保护环模型；步骤四，将所述阳极钢爪保护环模型置于常温中48小时，所述阳极钢爪保护环模型固化形成阳极钢爪保护环。

优选的，所述原料按质量百分比计为所述冶金级氧化铝95％，亲水基纤维素2％，氧化铝晶型转变催化剂3％。

优选的，所述步骤二中粉体：水＝100：25。

优选的，所述原料按质量百分比计为所述冶金级氧化铝97％，亲水基纤维素1％，氧化铝晶型转变催化剂2％。

优选的，所述步骤二中粉体：水＝100：30。

优选的，所述氧化铝晶型转变催化剂为BaF₂、CaF₂、NaCl、KCl、AlF₃、NaF、MgCl₂、Na₂CO₃、CaCO₃中的一种化合物或者多种化合物组成的混合物。

与相关技术相比，本发明的有益效果在于，生产的阳极钢爪保护环不污染环境，可回收循环利用，成本较低，固化强度高，耐电解质冲刷，抗腐蚀能力强。

【具体实施方式】

下面结合实施方式对本发明作进一步说明。

本发明一种阳极钢爪保护环生产方法，该方法包括如下步骤，步骤一，将前述原料按质量百分比混合均匀，形成粉体，其中，所述原料按质量百分比计为冶金级氧化铝94％～98％、亲水基纤维素1％～3％、氧化铝晶型转变催化剂1％～3％；步骤二，按照粉体：水＝100：(15～40)的比例往粉体中添加水，将所述粉体与水混合捏制成浆料；步骤三，将浆料震动挤压成阳极钢爪保护环模型；步骤四，将阳极钢爪保护环模型置于常温中48小时，该阳极钢爪保护环模型自动固化成阳极钢爪保护环。

在阳极钢爪保护环的生产过程中，冶金级氧化铝作为基体，亲水基纤维素作为粘结剂。冶金级氧化铝在催化剂催化前为90％的γ晶型及10％的α晶型，在电解铝生产过程中，氧化铝晶型转变催化剂在电解槽温度为450℃时开始促使冶金级氧化铝发生晶型转变，由前述90％的γ晶型及10％的α晶型转变为100％的α晶型，由于α晶型的氧化铝为低活性的氧化铝，从而随着电解槽温度的升高，阳极钢爪保护环迅速硬化，阳极钢爪保护环的耐电解质冲刷及抗电解质腐蚀的性能也随之增强，最终确保阳极钢爪保护环在整个使用周期不粉化脱落，有效保护阳极钢爪不受电解质的冲刷和腐蚀，亲水基纤维素作为粘结剂主要用于阳极钢爪保护环使用前期的固结成型，当电解槽温度达到500℃时，亲水基纤维素碳化挥发，失去粘结能力，但此时的阳极钢爪保护环已经在氧化铝晶型转变催化剂的作用下，硬化成型，而后，随着电解槽温度的升高，阳极钢爪保护环固化强度随之提高，耐电解质冲刷及腐蚀的性能也随之增强。

本发明实施方式中，氧化铝晶型转变催化剂为BaF₂、CaF₂、NaCl、KCl、AlF₃、NaF、MgCl₂、Na₂CO₃、CaCO₃中的一种化合物或者多种化合物组成的混合物。

本发明实施方式例举了两个优选实施例，实施例一，冶金级氧化铝用量95％，亲水基纤维素用量2％，晶型转变催化剂用量为3％，且，该实施例一优选粉体与水比例为100：25，经过混捏、挤压成型，常温固化所得的阳极钢爪保护环强度高，耐电解质冲刷及腐蚀的性能好；实施例二，冶金级氧化铝用量97％，亲水基纤维素用量1％，晶型转变催化剂用量为2％，且该实施例二优选粉体与水比例为100:30。经过混捏、挤压成型、常温固化所得的阳极钢爪保护环强度满足整个使用周期不粉化脱落的要求，耐电解质冲刷及腐蚀性能较好。

本发明阳极钢爪保护环生产方法生产的阳极钢爪保护环以冶金级氧化铝为主要原料，在焙烧过程中，不产生沥青烟和有毒气体等污染环境的有害物质，且可回收，以实现循环利用；所使用的粘结剂及氧化铝晶型转变催化剂用量较低，而产生的阳极钢爪保护环强度高，耐电解质冲刷及抗电解质腐蚀性能强，从而以较低的综合成本实现较佳的固化性能。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种阳极钢爪保护环生产方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一，将原料按质量百分比混合均匀，形成粉体，其中，所述原料按质量百分比计为冶金级氧化铝94％～98％、亲水基纤维素1％～3％、氧化铝晶型转变催化剂1％～3％；

步骤二，按照粉体：水＝100：(15～40)的比例往所述粉体中添加水，将所述粉体与水混合捏制成浆料；

步骤三，将所述浆料震动挤压成阳极钢爪保护环模型；

步骤四，将所述阳极钢爪保护环模型置于常温中48小时，所述阳极钢爪保护环模型固化形成阳极钢爪保护环。

2.如权利要求1所述的阳极钢爪保护环生产方法，其特征在于：所述原料按质量百分比计为所述冶金级氧化铝95％，亲水基纤维素2％，氧化铝晶型转变催化剂3％。

3.如权利要求2所述的阳极钢爪保护环生产方法，其特征在于：所述步骤二中粉体：水＝100：25。

4.如权利要求1所述的阳极钢爪保护环生产方法，其特征在于：所述原料按质量百分比计为所述冶金级氧化铝97％，亲水基纤维素1％，氧化铝晶型转变催化剂2％。

5.如权利要求4所述的阳极钢爪保护环生产方法，其特征在于：所述步骤二中粉体：水＝100：30。

6.如权利要求3或5所述的阳极钢爪保护环生产方法，其特征在于：所述氧化铝晶型转变催化剂为BaF₂、CaF₂、NaCl、KCl、AlF₃、NaF、MgCl₂、Na₂CO₃、CaCO₃中的一种化合物或者多种化合物组成的混合物。