CN104131314B - 一种阳极保护环的制作安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝电解大型预焙槽铸钢爪的保护环，具体为一种新型阳极保护环的制作安装方法。本发明为了解决现有铝电解槽铸钢爪因高温氧化、脱皮造成钢爪损坏并影响电解质量的问题，进而提供一种新型阳极保护环的制作安装方法，所述的保护环由两半弧形环块拼接组成，半弧形环块是由铝灰、氧化铝、纸浆和水经制浆、混灰、成型、除氨定型、冷却工序制作而成，再利用粘接剂将两半弧形环块粘接安装于阳极钢爪上形成保护环。通过在阳极钢爪上安装保护环，有效防止了钢爪因高温氧化损坏钢爪；且保护环原材料的主要成分为氧化铝，保护环破碎后随覆盖料进入电解流程，不会影响电解质，是发展循环经济的一个重要突破。

Description

一种阳极保护环的制作安装方法

技术领域

本发明涉及一种铝电解大型预焙槽铸钢爪的保护环，具体为一种阳极保护环的制作安装方法。

背景技术

大型预焙槽所用的铸钢爪，工作环境温度高，因高温氧化导致每周期直径减少2.32mm左右,氧化皮非常严重，会导致以下问题：第一，钢爪电阻增大，耗电量增加；第二，氧化皮通过面壳料、直接散落等途径进入电解槽，引起原铝铁含量明显增加，也给铸造增加了配包难度，增加了损失；第三，钢爪维护费用大幅增加，年可达上千万元（40万吨/年规模）。近年来，电解铝厂在使用和不使用碳素保护环之间来回摇摆。在肯定保护环效果的同时，又因碳素环造价较高，碳素环碎块容易进入面壳料系统污染电解质，增加电解质压降而苦恼。因此，开发一种既不造成污染电解质又价格低廉的适用于电解槽钢爪保护环就成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决现有铝电解槽铸钢爪因高温氧化、脱皮造成钢爪损坏并影响电解质量的问题，进而提供一种阳极保护环的制作安装方法。

本发明采用如下技术方案：

一种阳极保护环的制作安装方法，所述的保护环由两半弧形环块拼接组成，半弧形环块是由铝灰、氧化铝、纸浆和水经制浆、混灰、成型、除氨定型、冷却工序制作而成，再利用粘接剂将两半弧形环块粘接安装于阳极钢爪上形成保护环。

所述保护环的具体制作安装步骤为：

制浆：将废纸浸泡加工成纸浆；

混灰：将原料铝灰、氧化铝、纸浆和水按比重（15～20）：（0～5）：（4～8）：（2～6）配制，再利用轮碾机使上述原料充分混合；

成型：利用成型机将上述混合料压制成半弧形环块；

除氨定型：将成型后的半弧形环块加热使其定型并除去环块内的氨气，然后经20min冷却；

安装：在两半弧形环块的内环面抹上粘接剂使其粘接于阳极钢爪上，并利用钢箍将定型后的两半弧形环块固定在阳极钢爪上，待两半弧形环块凝固后形成阳极钢爪的保护环。

所述的半弧形环块的壁厚为1-2cm，内径为20-35cm。

所述安装工序中使用的粘接剂是由铝灰和水按比重3:1配制而成。

所述混灰时间为5-20min。

所述的除氨定型工序中的加热温度为50-80℃。

本发明具有如下有益效果：

1、通过在阳极钢爪上安装保护环，有效防止了钢爪因高温氧化损坏钢爪，提高了钢爪的使用寿命，降低了维修费用，节约了成本；

2、安装保护环后，解决了因钢爪上的氧化皮进入电解槽影响电解质量的问题；

3、本发明所述保护环的原材料的主要成分为氧化铝和铝灰，保护环破碎后随覆盖料进入电解流程，不会影响电解质，是发展循环经济的一个重要突破；

4、本发明所采用的铝灰、氧化铝等原材料均可利用生产现场的废料，与碳素环相比，制作成本更低。

附图说明

图1保护环（2）的结构示意图；

图2为安装保护环（2）后的阳极主视图；

图3为安装保护环（2）后的阳极俯视图；

图4为保护环（2）的制作安装工艺流程图；

图中：1-阳极钢爪、2-保护环、3-粘接剂。

具体实施方式

实施例1

按如图4所示的工艺流程，首先将废纸浸泡，制作成纸浆，再将原料铝灰、纸浆和水按比重15:4:2配制，再利用轮碾机使上述几种混合料充分混合，混合时间为5min。

然后利用成型机将上述混合料压制成型制作成半弧形环块的形状（如图1），成型时利用振动筛、上料皮带机将混合料输送至成型机内，成型过程中出现的散料或废料可以循环利用；考虑钢爪的直径、对钢爪的保护效果以及原材料成本等因素，半弧形环块的内径一般设计为20-35cm，其壁厚为1-2cm。

将成型的半弧形环块输送至除氨系统，加热至50℃，使半弧形环块内的氨气充分挥发，然后冷却20min即可定型。

半弧形环块定型后，选用铝灰和水按比重3:1配制成粘接剂，并将该粘接剂抹于阳极钢爪上，再利用钢箍将定型后的两半弧形环块固定在阳极钢爪上，待两半弧形环块凝固后形成阳极钢爪的保护环（如附图2、3），放置10～20分钟以上再将安装保护环后的阳极钢爪送至电解槽使用。

实施例2

原料铝灰、氧化铝、纸浆和水按比重20:5:8:6配制，再利用轮碾机使上述几种混合料充分混合，混灰时间为20min。

成型工序同实施例1。

除氨定型时，因原料中铝灰、氧化铝的比重增加，加热温度设为80℃。

安装工序同实施例1。

实施例3

原料铝灰、氧化铝、纸浆和水按比重17:3:6:4配制，再利用轮碾机使上述几种混合料充分混合，混灰时间为15min。

除氨定型时，加热温度为60℃，其余工序同实施例1。

除氨工序是为了保证半弧形环块内的氨气能处分排出，改善现场的工作环境，因此，除氨过程中的加热温度应根据原料配比和半弧形环块的壁厚和直径设定，铝灰、氧化铝、纸浆的比重越大（越小），加热温度应越高（越低），半弧形环块的壁厚和直径越大（越小），加热温度越高（越低）。

Claims (4)

1.一种阳极保护环的制作安装方法，其特征在于：所述的保护环（2）由两半弧形环块拼接组成，半弧形环块是由铝灰、氧化铝、纸浆和水经制浆、混灰、成型、除氨定型、冷却工序制作而成，再利用粘接剂（3）将两半弧形环块粘接安装于阳极钢爪（1）上形成保护环（2）；

所述保护环（2）的具体制作安装步骤为：

制浆：将废纸浸泡加工成纸浆；

混灰：将原料铝灰、氧化铝、纸浆和水按比重（15～20）：（0～5）：（4～8）：（2～6）配制，再利用轮碾机使上述原料充分混合；

成型：利用成型机将上述混合料压制成半弧形环块；

除氨定型：将成型后的半弧形环块加热使其定型并除去环块内的氨气，然后经20min冷却；

安装：在两半弧形环块的内环面抹上粘接剂（3）使其粘接于阳极钢爪（1）上，并利用钢箍将定型后的两半弧形环块固定在阳极钢爪（1）上，待两半弧形环块凝固后形成阳极钢爪的保护环（2）；

所述安装工序中使用的粘接剂（3）是由铝灰和水按比重3:1配制而成。

2.根据权利要求1所述的阳极保护环的制作安装方法，其特征在于：所述的半弧形环块的壁厚为1-2cm，内径为20-35cm。

3.根据权利要求2所述的阳极保护环的制作安装方法，其特征在于：所述混灰时间为5-20min。

4.根据权利要求3所述的阳极保护环的制作安装方法，其特征在于：所述的除氨定型工序中的加热温度为50-80℃。