CN108642492B

CN108642492B - 一种增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法

Info

Publication number: CN108642492B
Application number: CN201810526621.1A
Authority: CN
Inventors: 李贺松; 覃海棠; 张林雨
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2019-06-21
Anticipated expiration: 2038-05-22
Also published as: CN108642492A

Abstract

本发明公开了一种增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，将纱布放入浸渍液中进行浸渍；将经浸渍液浸泡过的纱布缠绕在阳极钢爪表面上；再将缠绕有纱布的阳极钢爪在常温常压下固化；将固化后的阳极钢爪投入正常生产的铝电解工序中进行生产，待阳极钢爪正常上槽后，会在阳极钢爪表面的纱布在高温环境下发生焦化反应，生成一层抗氧化、抗腐蚀的碳油保护膜。本发明方法对阳极钢爪进行抗氧化、抗腐蚀处理，有效延长阳极钢爪的使用寿命，且能保持阳极钢爪不易受腐蚀，缩短阳极全电流的通过时间，降低阳极压降，降低吨铝能耗，为企业节省大笔电费。

Description

一种增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法

技术领域

本发明涉及铝电解技术领域，特别地，涉及一种增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法。

背景技术

在铝电解生产过程中，阳极钢爪作为强电流的导体，同时要起到支撑和联接铝导杆的作用。正常作业时，电解质或电解产生的废气会溅洒到阳极钢爪，导致阳极钢爪被氧化、腐蚀，因此生产过程中阳极钢爪会变的越来越细，以至于最后达不到生产要求而被换下；这样不仅会增加生产成本，而且溅洒到阳极钢爪上的电解质滴回到电解液中，使电解液的品质下降，给生产造成不利影响。

中国专利CN103183973A公开了一种电解铝预焙阳极钢爪的抗氧化耐腐蚀涂层及其制备方法，抗氧化耐腐蚀涂层由下列质量百分比的原料组成：30～80％的SnO₂、3～10％的粘结剂、0.5～5％的高分子树脂、2～5％的有机添加剂、10～25％的有机溶剂；在制备好抗氧化耐腐蚀涂料后，需通过喷涂设备将涂料喷涂在阳极钢爪的表面，而喷涂后还需要2h～10h的固化剂干燥，最后还需进行高温釉法处理2～6h。采用上述方法虽然能在阳极钢爪表面形成一层能够阻挡空气和CO₂向阳极钢爪表面扩散的涂层，在高温时有效保护电极不被氧化，但采用上述方法同时也具有生产周期长、工序繁琐的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，以解决阳极钢爪高温腐蚀问题，具有生产周期短、生产成本低、原料易得优点，可以直接在电解车间进行浸渍和缠绕。

为实现上述目的，本发明提供了一种增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，包括以下步骤：

步骤A：预处理，所述预处理包括将纱布放入浸渍液中浸渍；

步骤B：将经过步骤A浸渍过的纱布均匀缠绕在阳极钢爪表面上；

步骤C：将经过步骤B处理后的阳极钢爪在常温常压下固化；

步骤D：将经过步骤C固化后的阳极钢爪投入生产，待阳极钢爪上槽后，缠绕在阳极钢爪表面的纱布在高温作用下发生焦化反应，即在阳极钢爪的表面形成一层碳油保护膜。

进一步的，所述浸渍液为煤沥青、煤焦油以及树脂中的至少一种；或者是所述浸渍液为碳粉与煤沥青、煤焦油以及树脂中的至少一种进行混合形式的混合物。

进一步的，所述纱布满足经纱纤度5～40旦，经纱密度40～100根/英寸；纬纱纤度5～40旦，纬纱密度20～100根/英寸。

进一步的，所述步骤A中在常温常压下浸渍纱布8～25分钟(优选10～15分钟)。

进一步的，所述步骤预处理还包括对阳极钢爪预处理，具体是：先对阳极钢爪的表面进行初步清理；再依次用粗砂纸和细砂纸对阳极钢爪的表面进行打磨，去除阳极钢爪表面的氧化层。

本领域技术人员能理解的，本发明中上述预处理步骤中对纱布预处理和对阳极钢爪预处理之间的先后顺序不重要，对纱布预处理和对阳极钢爪预处理中相应准备的产品(浸渍后的纱布、经打磨后的阳极钢爪)都只要在其后续使用之前处理好即可。

进一步的，对阳极钢爪表面的初步清理为用气泵清除阳极钢爪表面的电解质和覆盖料；或者，用抹布将阳极钢爪的表面擦拭干净。

进一步的，所述步骤C中钢爪的固化时间为10～60分钟(优选15～25分钟)。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，先将经浸渍液浸泡过的纱布缠绕在阳极钢爪上，再将缠绕有纱布的阳极钢爪在常温常压下固化，将固化后的阳极钢爪投入正常生产的铝电解工序中进行生产，待阳极钢爪正常上槽后，会在阳极钢爪表面的纱布在高温环境下发生焦化反应，生成一层抗氧化、抗腐蚀的碳油保护膜。本发明方法对阳极钢爪进行抗氧化、抗腐蚀处理，有效延长阳极钢爪的使用寿命，且能保持阳极钢爪不易受腐蚀(时间使用对阳极钢爪的截面宽度影响小)，缩短阳极全电流的通过时间，降低阳极压降，降低吨铝能耗，为企业节省大笔电费。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明中阳极钢爪的结构示意图；

其中，1、铝导杆，2、阳极钢爪。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明的一种增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，包括以下步骤：

1)、对纱布预处理，将纱布放入浸渍液中浸渍10分钟。具体地，该浸渍液为煤沥青、煤焦油以及树脂中的至少一种；或者是浸渍液为碳粉与煤沥青、煤焦油以及树脂中的至少一种进行混合形式的混合物；优选的，该浸渍液为煤沥青与碳粉的混合液，以质量百分比计：煤沥青70～90％，碳粉为10～30％。

2)、对阳极钢爪预处理，具体是：先对阳极钢爪的表面进行初步清理(如阳极钢爪为重复利用的钢爪，用电解车间的气泵清除钢爪表面的电解质和覆盖料；如阳极钢爪为新投产的钢爪，用抹布轻微擦拭干净)；再依次用粗砂纸和细砂纸对阳极钢爪的表面进行打磨，去除阳极钢爪表面的氧化层。

3)、将经过步骤1)浸渍过的纱布由人工均匀缠绕在经步骤2)处理后的阳极钢爪表面上，优选缠绕三层。

4)、将经过步骤3)处理后的阳极钢爪放在常温常压下固化20分钟。

5)：将经过步骤4)固化后的阳极钢爪投入放入正常生产的铝电解工序中进行生产，待阳极钢爪上槽后，缠绕在阳极钢爪表面的纱布在高温作用下发生焦化反应，即在阳极钢爪的表面形成一层碳油保护膜。该碳油保护层让生产过程中溅洒的电解质很难附着在阳极钢爪上，对阳极钢爪会产生实质性的保护，提高阳极钢爪抗氧化、抗腐蚀的能力。

本发明中，纱布满足经纱纤度5～40旦，经纱密度40～100根/英寸；纬纱纤度5～40旦，纬纱密度20～100根/英寸。

结合图1所示，本发明中阳极钢爪2除与铝导杆1以外的表面(即图中用点线示出的部位)均需缠绕浸渍过的纱布，并在上槽后，纱布发生焦化反应，在阳极钢爪的表面形成一层碳油保护膜。

采用本发明的方法对阳极钢爪进行进行抗氧化、抗腐蚀处理，极大缩短了处理时间(本发明仅需1-2小时，现有技术需要8-20小时，详见背景技术)，也不需要特殊的生产设备，提高了工作效率、降低了生产成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：预处理，所述预处理包括将纱布放入浸渍液中浸渍；

步骤C：将经过步骤B处理后的阳极钢爪在常温常压下固化；

2.根据权利要求1所述的增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述浸渍液为煤沥青、煤焦油以及树脂中的至少一种；或者是所述浸渍液为碳粉与煤沥青、煤焦油以及树脂中的至少一种进行混合形式的混合物。

3.根据权利要求1所述的增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述纱布满足经纱纤度5～40旦，经纱密度40～100根/英寸；纬纱纤度5～40旦，纬纱密度20～100根/英寸。

4.根据权利要求1所述的增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述步骤A中在常温常压下浸渍纱布8～25分钟。

5.根据权利要求1所述的增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述预处理还包括对阳极钢爪预处理，具体是：先对阳极钢爪的表面进行初步清理，再依次用粗砂纸和细砂纸对阳极钢爪的表面进行打磨，去除阳极钢爪表面的氧化层。

6.根据权利要求5所述的增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，其特征在于，对阳极钢爪表面的初步清理为用气泵清除阳极钢爪表面的电解质和覆盖料；或者，用抹布将阳极钢爪的表面擦拭干净。

7.根据权利要求1所述的增强阳极钢爪抗氧化抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述步骤C中钢爪的固化时间为10～30分钟。