CN110306208A - 一种铝电解连续预焙阳极生产方法及结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝电解连续预焙阳极生产方法。包括栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸‑‑机械复合式钢爪、阳极炭块、阳极炭块的粘接方法和栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸‑‑机械复合式钢爪与阳极炭块配合使用的保温方式。本发明的阳极炭块被消耗，连接阳极新阳极炭块，再消耗，再连接新阳极炭块的循环中，实现本发明的连续预焙阳极生产方法生产，且降低了阳极组件的电阻率，中空灌注、铝水浇铸‑‑机械复合式钢爪及阳极炭块使用方便，新、旧两块阳极炭块粘接牢固可靠，新、旧阳极炭块之间电阻小，降低电解能耗，消除了残极，连接方便安全，保温效果好，热能损失小，能大幅降低电解槽的电耗，生产成本低的有益效果。

Description

一种铝电解连续预焙阳极生产方法及结构

技术领域

本发明涉及一种铝电解连续预焙阳极生产方法及结构，属于铝电解连续预焙阳极技术领域。

背景技术

一、现有的预焙阳极电解铝生产中，阳极钢爪与阳极炭块全部采用磷生铁浇铸式连接，在预焙阳极炭块导电方向的上表面设有2～4个直径为160～180mm，深为80～110mm的圆槽，俗称炭碗，在阳极组装时，炭碗用来安放阳极爪头，用磷生铁将阳极爪头浇铸在炭碗中，钢爪头和铝导电杆通过铝钢爆炸焊连接，这样阳极导电杆和阳极炭块连为一体，组成阳极炭块组件。

在磷生铁浇铸式连接中，磷生铁浇铸时的温度将近1700℃，虽然磷生铁是钢铁中膨胀系数最小的。但还是远大于阳极炭块的膨胀系数。磷生铁的膨胀系数约为15～16×10^-5/度，阳极炭块的膨胀系数为3.7～4.0×10^-6 /度，两者相差三十余倍，所以电解槽上磷生铁的收缩与炭碗之间有一定的间隙，造成磷生铁与炭碗之间的电压降约为150mV。

现有的阳极钢爪都由钢水整体浇注而成，且为实心结构。由钢爪头（与爆炸片连接部分）、钢爪横梁和2-8个钢爪脚构成，钢爪脚均为实心圆柱体，电阻率较高，造成电流空耗过大。电解铝生产最大的成本为电费，目前该阳极钢爪主要原材料为A3钢，而现阳极钢爪采用的A3钢的电阻率在常温下为20×10^-8欧.米，而铝的电阻率为2.82×10^-8欧.米，铝的电阻率是A3钢的14.1%；若在生产过程中，温度升高至800℃时，A3钢的阳极钢爪的电阻率为118×10^-8Ω.欧.米，而铝的电阻率为12.39×10^-8欧.米，由此可见，在800℃时，铝的电阻率只有A3钢的10.5%。现有阳极组件由铝导杆、爆炸片、阳极钢爪、浇铸在炭碗中的磷生铁和阳极炭块五部分共同组成。在电解铝生产过程中其中铝导杆与电解槽横母线的压降为27mv、铝导杆压降为11mv、爆炸片压降为36mv、钢爪压降为13mv，磷生铁与炭碗间的压降为150mv、阳极炭块的压降为140mv，整个阳极组件总压降为377mv，现在每吨铝耗电量约为13000度。现有阳极组件电损高达1225度/吨.铝，阳极组件节电潜力巨大。

本发明申请人在申请了一系列的连续阳极专利基础上，对阳极钢爪和阳极炭块进行了改造，连续阳极炭块不需要阳极炭块消耗到很薄，所以不需要担心阳极钢爪会因高温烧蚀、变形、损坏。

本发明人之前发明的Т形、L形紧固螺栓钢爪和浇铸--机械式复合钢爪的平之框架联动、平直转轴联动钢爪的共同问题（T形所对专利号为291610104972.4、L形所对专利号为201610526791.0、框架、联动所对专利号为201710088066.4）。没有调整能力，不能适应各种变形、连接精度低、阳极导杆、钢爪、阳极炭块重量大、尺寸大等因素带来的阳极炭块水平与导杆垂直不能兼顾的致命问题。连续预焙阳极电解铝生产对阳极炭块的水平度和导杆的垂直度同时要求高是客观生产要求决定的。一般要求在新、旧阳极炭块对接时，锁定导杆后，新、旧阳极炭块的水平最大间隙小于2mm为宜。阳极炭块变形、带导杆的阳极钢爪组件尺寸大，使用过程中的铝导杆、钢爪变形等都是客观存在的问题。

Т形、L形紧固螺栓的作用是紧固阳极炭块和钢爪的导电面，同时负责阳极炭块与钢爪的钢性连接，从设计原理上和设计思想上就不具备兼顾调整阳极炭块水平度和导杆垂直度的调整功能。

众所周知，钢爪的设计不是简单地只考虑其本身的结构，其结构的变化必定涉及阳极炭块的结构的变化，进而影响阳极炭块的成型、制作等多个环节的变化，钢爪结构的设计还必须克服本发明人以前发明的多种钢爪，不能真正满足电解生产对阳极炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度的要求，由于这些问题的存在，也正是本发明人设计的多种新型钢爪未能推广普及的拦路虎。

综上所述，现有预焙阳极技术和连续预焙阳极技术，均存在阳极组件在电解生产过程中压降高，电损大的问题。现有各种钢爪均没有调整阳极炭块水平度和导杆垂直度兼顾的能力，不能真正满足连续预焙阳极生产对阳极炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度的要求，无法推广普及使用。

二、现代电解铝工艺均采用预焙阳极生产电解铝。在电解槽工作时阳极组件由铝导杆、爆炸片、阳极钢爪、磷生铁浇铸层和预焙阳极炭块共同构成。预焙阳极炭块一般为长方体，具有稳定的几何形状，以石焦油、沥青焦为骨料，以煤沥青为粘结剂，根据电解槽电流的大小和工艺的不同而有不同的尺寸，其电流密度一般在0 .68～0 .9A/cm2范围内，每个阳极炭块使用周期一般在30天左右。

在电解铝生产过程中，炭阳极与氧化铝电解分解出来的氧气在高温下不断反应，释放二氧化碳气体而不断消耗，需要定时更换，更换下来的阳极炭块行业中称之为阳极残极。预焙铝电解生产必定产生大量阳极残极，无残极产生是上世纪60～70年代，预焙铝电解工艺成熟以来一直没有实现的行业梦想。

现有的预焙阳极炭块为一次性产品，在换极时首先必须靠多功能天车仔细打掉残极四周的保温料，再拔出导杆、钢爪、残极组合体。当残极移除后，高温的残极不仅带走了大量热能，还使得熔融的电解质直接暴露在眼前，930～950℃的高温，大面积的热辐射和对流也造成巨大的热能损失。换上的新阳极直接插入电解质中，需吸收电解槽内的有效大量热能，冷凝在冷阳极炭块表面的电解质使新阳极炭块不导电，需一天左右新换上的阳极炭块才能正常工作。

本发明申请人在申请了一系列的铝电解连续阳极生产专利基础上，如中国专利201710088066.4—预焙阳极铝电解在线连接阳极的方法及结构，对阳极钢爪和阳极炭块结构以及钢爪与阳极炭块的连接方式等方面进行了改造，连续阳极炭块不需要阳极炭块消耗到很薄就可在电解槽内直接对接新阳极炭块，所以不需要担心阳极钢爪会被高温的电解质烧蚀而变形、损坏。钢爪和阳极炭块的连接，用铝水浇铸替代磷生铁，阳极炭块在电解槽中逐渐烧损，阳极炭块表面温度会达到750℃左右，而铝的熔点为660℃，此时炭碗中的铝早已彻底熔化，解锁复合式机械钢爪，提起铝导杆，整体移除机械复合式阳极钢爪。移除了钢爪的阳极炭块，被其四周烧结了的保温料支撑，保留在原位未动，能承受巨大的重压也不会下沉。

综上所述，现有技术存在以下技术缺陷：1、现有的预焙阳极生产电解铝更换阳极造成巨大的热能损失，更换阳极费时，造成电能浪费，换极时的工作环境温度高，劳动条件极端恶劣，炭素材料浪费大，对环境污染严重；2、中国专利201710088066.4公开的预焙阳极铝电解在线连接阳极的方法及结构，旧阳极炭块要和新阳极炭块进行连接时，温度达到750℃左右，和常温的新阳极炭块温差在700℃以上，二者粘结后，随着新阳极炭块的温度逐渐上升到750℃左右，由于热胀冷缩的原因，新阳极炭块体积膨胀，粘结处发生剪切，粘结不牢。

三、现代电解铝工业，均采用预焙阳极生产电解铝。通常的预焙阳极炭块是间断使用的，一块阳极炭块的使用周期是30天左右。预焙阳极炭块在使用过程中逐步消耗，当剩余高度为150～180mm时，必须从电解槽上取出，更换新的阳极炭块。预焙阳极一般为长方体，具有稳定的几何形状，以石焦油、沥青焦为骨料，以煤沥青为粘结剂，根据电解槽电流的大小和工艺的不同而有不同的尺寸，其电流密度一般在0 .68-0 .9A/cm²范围内。

本发明申请人在申请了一系列的铝电解连续阳极生产专利基础上，如中国专利201710088066.4——预焙阳极铝电解在线连接阳极的方法及结构，对阳极钢爪和阳极炭块结构以及钢爪与阳极炭块的连接方式等方面进行了改造，连续阳极炭块不需要阳极炭块消耗到很薄就可在电解槽内直接对接新阳极炭块，所以不需要担心阳极钢爪会被高温的电解质烧蚀而变形、损坏。钢爪和阳极炭块的连接，用铝水浇铸替代磷生铁，阳极炭块在电解槽中逐渐烧损，阳极炭块高度剩250～300mm时，阳极炭块表面温度会达到750℃左右，而铝的熔点为660℃，此时炭碗中的铝早已彻底熔化，解锁复合式机械钢爪，提起铝导杆，整体移除机械复合式阳极钢爪。移除了钢爪的阳极炭块，被其四周烧结了的保温料支撑，保留在原位未动，能承受巨大的重压也不会下沉。

连续预焙阳极在电解槽上使用时，当阳极炭块被消耗时，定期将阳极钢爪从被烧损的旧阳极炭块上取出，在阳极炭块上部粘结新的阳极炭块，可以节约电能、降低炭耗、稳定电解操作和提高电流效率。国内外很多研究机构都发现要实现连续阳极炭块的连续使用，存在两个较大的问题难以解决，首先是预焙阳极炭块之间粘接电阻大，导致阳极在电解过程中槽电压高，不利于节能；更重要的是缺少优良的粘接剂；更加没有能直接粘接阳极炭块对接温差达700℃以上的粘接剂。大型预焙阳极炭块重达1吨左右，要确保研究在电解过程中不会出现掉块的现象，必须保证所用的粘接剂具有足够的粘接强度，还能保证温度达700℃以上的新旧阳极炭块的粘接层不因常温的新阳极炭块受热膨胀而被剪切破坏的粘接方法。

因为现有预焙阳极炭块的生产工艺决定，焙烧后的阳极炭块均有翘曲变形，以变形小于1%为合格，预焙阳极炭块长度为1600～1700mm，单块翘曲一般为5～10mm，甚至更多，阳极炭块的翘曲变形增加了连续阳极炭块粘接难度。

综上所述，现有技术存在以下技术缺陷：1、中国专利201710088066.4-公开的预焙阳极铝电解在线连接阳极的方法及结构，旧阳极炭块要和新阳极炭块进行连接时，温度达到750℃左右，和常温的新阳极炭块温差在700℃以上，二者粘结后，随着新阳极炭块的温度逐渐上升到750℃左右，由于热胀冷缩的原因，新阳极炭块体积膨胀，粘结处发生剪切，粘结不牢，新、旧阳极炭块之间电阻过大；2、预焙阳极炭块之间粘接电阻大，导致阳极在电解过程中槽电压高，不利于节能；3、由于阳极炭块现有生产工艺的限制，生产出的阳极炭块均有翘曲变形，阳极炭块的翘曲变形增加了连续阳极炭块粘接难度，新、旧两块阳极炭块进行上下连接时，阳极炭块翘曲变形的不平整会导致对接处有缝隙，增大对接处电阻，甚至出现无法连接的技术问题。

四、现在预培阳极均采用单一的氧化铝保温覆盖料保温，氧化铝保温覆盖料本身并不是保温材料，其主要成分是AL₂O₃，而AL₂O₃的导热系数31.4W/m.k，通常导热系数小于0.12W/m.k的材料称为保温材料，发泡保温材料的导热系数一般小于0.05W/m.k，发泡保温材料的导热系数约为氧化铝的1/600以下。

一般情况下电解槽阳极散热占电解铝槽散热损失的50％左右，电解槽的热能收入来自于阳极炭块的燃烧和各部分结构的电能转化，特别是来自阳极组件、电解质层的电能转化。AL₂O₃的分解压为1.7V，电解槽的工作电压为4V，吨铝直流电耗为13000度。也就是说点解槽输入的电能只有1.7÷4×13000=5525度电的能量用于分解氧化铝，其余的7475度电能在生产过程中，先维持电解槽的热平衡，最终以热能的形式散失了。在铝电解生产过程中阳极炭块燃烧释放的热能基本恒定，但不足以维持电解槽的热平衡，不足的部分由电能转化而来，所以减少热能损失基本上就等于节电，故电解槽节能节电潜力巨大。

预焙阳极电解铝生产是传统的经典生产方式，其工艺至上世纪70年代成熟以来，有大量的中外企业、科研机构和高校都在致力于电解铝的保温节电研究，都没能改变电解槽上部单一氧化铝覆盖料保温的保温形式。

发明人所研发的一种栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪在与阳极炭块组成新阳极炭块组件时，采用现有电解工艺单一的氧化铝覆盖料为电解槽阳极保温时，氧化铝保温覆盖料无法彻底隔绝空气，保温效果差，造成大量热量损失；阳极炭块上表面温度高，在持续的高温环境下，阳极炭块上表面的氧化铝覆盖料容易烧结附着在阳极炭块的上表面上和炭碗中，在连接新阳极炭块时，中空灌注、铝水栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪从旧阳极炭块上取出不方便，保温覆盖料还降低新、旧阳极炭块的粘接连接牢固性和可靠性。

综上所述，现有技术存在无法彻底隔绝空气，阳极炭块表面烧损严重；保温效果差，造成大量热能损失，增加电解槽的电耗；阳极炭块上表面的氧化铝覆盖料降低了新、旧阳极炭块的粘接强度，连接新阳极炭块不方便的技术问题。

综合以上一至四点，现有技术存在以下技术问题：

1、存在阳极组件在电解生产过程中压降高，电损大的问题。现有各种钢爪均没有调整阳极炭块水平度和导杆垂直度兼顾的能力，不能真正满足连续预焙阳极生产对阳极炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度的要求，无法推广普及使用。

2、现有的预焙阳极生产电解铝更换阳极造成巨大的热能损失，更换阳极费时，造成电能浪费，换极时的工作环境温度高，劳动条件极端恶劣，炭素材料浪费大，对环境污染严重；旧阳极炭块要和新阳极炭块进行连接时，温度达到750℃左右，和常温的新阳极炭块温差在700℃以上，二者粘结后，随着新阳极炭块的温度逐渐上升到750℃左右，由于热胀冷缩的原因，新阳极炭块体积膨胀，粘结处发生剪切，粘结不牢；

3、旧阳极炭块要和新阳极炭块进行连接时，温度达到750℃左右，和常温的新阳极炭块温差在700℃以上，二者粘结后，随着新阳极炭块的温度逐渐上升到750℃左右，由于热胀冷缩的原因，新阳极炭块体积膨胀，粘结处发生剪切，粘结不牢，新、旧阳极炭块之间电阻过大；预焙阳极炭块之间粘接电阻大，导致阳极在电解过程中槽电压高，不利于节能；由于阳极炭块现有生产工艺的限制，生产出的阳极炭块均有翘曲变形，阳极炭块的翘曲变形增加了连续阳极炭块粘接难度，新、旧两块阳极炭块进行上下连接时，阳极炭块翘曲变形的不平整会导致对接处有缝隙，增大对接处电阻，甚至出现无法连接的技术问题；

4、现有技术存在无法彻底隔绝空气，阳极炭块表面烧损严重；保温效果差，造成大量热能损失，增加电解槽的电耗；阳极炭块上表面的氧化铝覆盖料降低了新、旧阳极炭块的粘接强度，连接新阳极炭块不方便的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种铝电解连续预焙阳极生产方法。本发明具有以下优点：

1、本发明的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪降低了阳极组件的电阻率，从而减小压降，降低电损，具有调整能力，简便可靠的保证阳极炭块的高水平度和导杆的高垂直度要求，真正满足电解生产对阳极炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度，连接阳极炭块简单方便，使电解铝生产成本降低；

2、本发明的阳极炭块与栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪配合，可实现预焙阳极的连续使用，有连接新阳极炭块时间短、劳动强度低，使用方便，能降低电解能耗，新、旧阳极炭块粘结牢固的特点，并消除了由阳极残极本身和吸附粘带的氟化盐对环境的严重污染；

3、本发明预焙阳极炭块的粘接方法具有新、旧两块阳极炭块粘接牢固可靠，新、旧阳极炭块之间电阻小，降低电解能耗，连接方便安全的特点；

4、本发明的保温方式具有彻底隔绝阳极炭块表面的空气，大幅减少阳极炭块表面的氧化损失；保温效果好，热能损失小，能大幅降低电解槽的电耗；阳极炭块四周有烧结了的氧化铝保温覆盖料，支撑移除了阳极炭块与栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪的旧阳极炭块，旧阳极炭块上表面无氧化铝保温覆盖料，极大的方便了连接新阳极炭块，生产成本低的特点；

5、本发明的连续预焙阳极组件，在电解槽上一块一块的替换现有的预焙阳极组件，能在不停产的情况下实现生产方式切换，也可与现有换极式预焙阳极共存生产，或反向替换。这种可来回自由切换阳极组件改装现有铝电解生产方式的方案，使改装稳妥、可靠、费用低廉。在改装替换现有预焙阳极炭块后，本发明的连续预焙阳极炭块消耗至只剩250～300mm成旧阳极炭块时，连接上本发明的新阳极炭块。本发明的阳极炭块被消耗，连接阳极新阳极炭块，再消耗，再连接新阳极炭块的循环中，实现本发明的连续预焙阳极生产方法生产。

本发明的技术方案：一种铝电解连续预焙阳极生产方法，包括在现有预焙阳极铝电解生产方式基础上，改变现有阳极组件：铝导杆、爆炸块、实心钢质钢爪、浇铸在炭碗内的磷生铁、预备阳极炭块的结构和部分材质，用连续预焙阳极组件：栓柱螺母可调整中空钢壳灌注铝水的铝芯导杆和浇铸--机械复合式钢爪；铝水替代浇铸用的磷生铁；连续预焙阳极结构的阳极炭块替代了原有的预焙阳极结构的阳极炭块；取消了铝、钢焊接的爆炸块。一种铝电解连续预焙阳极生产方法，包括栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪的浇铸式钢爪脚上带有能调整高度的机械式钢爪爪片，浇铸式钢爪脚及机械式钢爪爪片通过铝水浇铸和阳极炭块上的炭碗连接，机械式钢爪爪片勾挂在炭碗底部的钢爪连接环槽内，多个机械式钢爪爪片，可通过机械式钢爪栓柱上的调整螺母一一做勾挂适配调整，而不做紧固，调整螺母用于紧固就会丧失适配调整能力。本发明的紧固彻底解决了本发明人以前所申请的多种连续预焙阳极钢爪不能适应阳极组件变形；精度低；又必须保证导杆、阳极炭块同事有高水平度和高垂直度，相互矛盾冲突带来的致命问题。将栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪和阳极炭块在电解槽上用发泡保温盖板覆盖保温使用，阳极炭块在电解槽上使用厚度剩250～300mm时得旧阳极炭块，更换旧阳极炭块时，将栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪的浇铸式钢爪脚上机械式钢爪爪片从旧阳极炭块上的炭碗中取出，降低旧阳极炭块的温度，将取出的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪经铝水浇铸与新阳极炭块上的炭碗连接，将连接后栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪上的阳极炭块和旧阳极炭块通过炮泥粘结在一起，用发泡保温盖板覆盖保温使用。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪包括有导杆，导杆为中空，导杆下端设有浇铸式钢爪横梁，浇铸式钢爪横梁下端设有一组浇铸式钢爪脚，浇铸式钢爪横梁与浇铸式钢爪脚均为有钢壳的空心结构，浇铸式钢爪横梁与浇铸式钢爪脚内均设有栓柱保护套，栓柱保护套内活动设有栓柱，位于浇铸式钢爪横梁上端面的栓柱经螺纹连接有调整螺母，位于浇铸式钢爪脚下端的栓柱底部连接有机械式钢爪爪片，所述导杆的钢、铜复合中空壳、浇铸式钢爪横梁和浇铸式钢爪脚中空钢壳共同构成中空钢爪钢壳，中空钢爪钢壳上的导杆、浇铸式钢爪横梁与浇铸式钢爪脚内有灌注的铝水冷凝而成的铝芯，

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述导杆上端与电解槽横母线接触的两侧设有接触铜板、导杆中空壳体由钢板和接触铜板共同构成。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述栓柱的上头端设有旋转卡头。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述机械式钢爪爪片两侧浇铸式钢爪脚的下端面上设有两块支撑限位块，两块支撑限位块分别错位设置于机械式钢爪爪片的两侧，机械式钢爪爪片在两块支撑限位块之间转动的角度范围为0-90°。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述阳极炭块包括有阳极炭块本体，阳极炭块本体上部长轴中线上设有一组炭碗，炭碗底部设有钢爪连接环槽，炭碗两侧阳极炭块本体顶部长轴中线上设有一组与炭碗相间隔的连接凸头，连接凸头下方阳极炭块本体底部设有贯通连接凹槽。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述炭碗壁上设有机械钢爪通道竖槽。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述阳极炭块本体的厚度为400～500mm。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述炭碗内活动设有炭碗-连接凸头填充块,炭碗-连接凸头填充块和旧阳极炭块顶部的连接凸头共同构成的组合式贯通连接凸头，所述旧阳极炭块为电解使用过的阳极炭块。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述旧阳极炭块上的组合式贯通连接凸头比新阳极炭块的贯通连接凹槽窄,新阳极炭块的贯通连接凹槽的两侧内壁和旧阳极炭块上的组合式贯通连接凸头的两侧外壁共同构成导气槽，所述新阳极炭块为未电解使用过的阳极炭块。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述旧阳极炭块的组合式贯通连接凸头比新阳极炭块的贯通连接凹槽窄10～40mm，组合贯通连接凸头的高度为50～250mm。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪上的阳极炭块和旧阳极炭块通过炮泥粘结方法为，先对旧阳极炭块上表面进行降温后，将旧阳极炭块上表面已被烧结硬化了的预涂抹泡泥进行打毛，然后在新阳极炭块下表面上涂抹泡泥，和旧阳极炭块上下叠加，挤压粘结在一起。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述阳极炭块使用前，先对阳极炭块上下表面进行机械加工，除去翘曲及表面凹凸点，再在上、下表面各涂抹一层泡泥，进行加温挤压找平，然后将泡泥层表面打毛，备用于与旧阳极炭块连接。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述对旧阳极炭块上表面进行降温是在旧阳极炭块上覆盖风冷罩，通过加湿冷风对旧阳极炭块进行降温，使旧阳极炭块上表面降温至200℃以下。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述保温使用是通过保留了现有预焙阳极炭块四周和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料，去掉了阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料的前提下，再在阳极炭块上表面、阳极炭块四周的氧化铝保温覆盖料和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料上加盖发泡保温盖板，辅以发泡保温密封辅助小条加强保温。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述阳极炭块四周及电解槽内四周铺设有氧化铝保温覆盖料，氧化铝保温覆盖料及阳极炭块上方设有发泡保温盖板，发泡保温盖板以阳极炭块长轴方向的轴线为分界线，由两大块组合而成，内部有空缺匹配容纳栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述氧化铝保温覆盖料的厚度与相邻的两块阳极炭块中低矮的阳极炭块上表面平齐。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述相邻发泡保温盖板之间间隙采用发泡保温密封辅助小条进行密封。

前述的铝电解连续预焙阳极生产方法中，所述邻发泡保温盖板及发泡保温密封辅助小条为两层结构，下层10-30mm为发泡耐温水泥质底板，上层为发泡耐温树脂主体，下层发泡耐温水泥质底板与上层发泡耐温树脂主体用水玻璃或耐温树脂粘接；所述发泡保温盖板的厚度为200～500mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、本发明的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪

1、与现有带铝导杆、爆炸片的阳极钢爪组件相比，本发明取消了爆炸片，用铝芯钢壳连体结构取代了现有的纯钢横梁和钢爪脚结构，大幅降低了阳极钢爪组件的电阻，节电效果明显，另采用接触铜板取代导杆与电解槽横母线接触部分，还可降低中空铸铝钢爪导杆与横母线的接触面电压降，栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪组件，整体机械强度远比现有带铝导杆、爆炸片的阳极钢爪组件高，不易变形、受损，经久耐用；现阳极钢爪采用的A3钢的电阻率在常温下为20×10^-8欧.米，而铝的电阻率为2.82×10^-8Ω.欧.米，常温下铝的电阻率为A3钢的14.15%；若在生产过程中，温度升高至800℃时，A3钢的阳极钢爪的电阻率为118×10^-8欧.米，而铝的电阻率为12.39×10^-8欧.米，由此可见，800℃时，铝的电阻率只有A3钢的10.5%；在电解铝生产过程中其中铝导杆与电解槽横母线的压降为27mv、铝导杆压降为11mv、爆炸片压降为36mv、钢爪压降为13mv，磷生铁与炭碗间的压降为150mv、阳极炭块的压降为140mv，整个阳极压降为377mv，采用本发明后，电阻降低，本发明采用铝代替A3钢导电，用接触铜板替代与电解槽横母线接触段的中空注铝钢爪的钢壳，实际上是用铜质接触表面替代了原本处于此位置的铝质导杆的接触表面；在电解槽上原钢爪纯铝导杆与电解槽横母线的接触压降为27mv，改为钢板与电解槽横母线接触时实测压降为17mv，因为导杆有两个面各有一大段铜板，铜铝复合导杆实测压降为10mv，铜的导电率为1.72×10^-8欧姆.米,铝的导电率为2.9×10^-8欧姆.米，铝在常温下表面会快速氧化，形成一层致密的氧化铝保护层，阻止氧化的深入，致密氧化铝层的电阻大，电解槽横母线上有一层高电阻的致密氧化铝存在是无法改变的，但铜在空气中是没有高电阻的氧化层的，本发明的导杆与电解槽横母线接触时，少了一层高电阻的致密氧化层，本发明的导杆和电解槽横母线的电阻大幅降低，压降降低是必然的。铝芯钢爪压降仅为2mv，采用铝水浇铸连接钢爪与炭碗的方式电压降仅为12mV，取消了爆炸片，降低的压降为38mv，本发明采用栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸式--机械复合式钢爪组件与现有的阳极组件相比，总压降下降约为198mv，每吨铝可节电约644度，节电效果显著，降低了生产成本；

2、本发明制备时，导杆、浇铸式钢爪横梁和浇铸式钢爪脚可以用钢板、钢管等钢材通过切割、冲压、剪切等方式制成，然后焊接成型中空钢爪钢壳，再将铝水注入，导杆、浇铸式钢爪横梁和浇铸式钢爪脚内，各个部位待铝水注满冷却后；

3、通过本发明的浇铸式钢爪脚放入阳极炭块上炭碗内，同时浇铸式钢爪脚下端的机械式钢爪爪片的两端经炭碗两侧的机械钢爪通道竖槽进入到炭碗底部的钢爪连接环槽内后，用工具卡住旋转卡头，扭转栓柱，栓柱带动机械式钢爪爪片转动，使机械式钢爪爪片转动90°，转入炭碗底部的钢爪连接环槽中，将阳极炭块钩挂在机械式钢爪爪片上；通过旋转调整螺母，调节栓柱在浇铸式钢爪脚及浇铸式钢爪横梁栓柱保护套内的位置，从而调节浇铸式钢爪脚下端的栓柱底部上机械式钢爪爪片的高低，机械式钢爪爪片经炭碗带动阳极炭块，依托钢爪整体联动匹配，逐一联合适配调整，实现在诸多不利因素客观共同存在的情况下，简便可靠的同时保证阳极炭块的高水平度和导杆的高垂直度要求；

4、通过支撑限位块，首先是当浇铸式钢爪脚落到阳极炭块炭碗底面时，支撑钢爪的重量，为机械式钢爪爪片支撑起旋转、调整高度所需要的合适空间，同时支撑限位块的位置大于正好限制住机械式钢爪爪片，使机械式钢爪爪片的转动角度最大为90°，机械式钢爪爪片进出阳极炭块炭碗时，取与阳极炭块长轴或短轴方向一致，钩挂时转动了90°，与阳极炭块长轴或短轴方向呈垂直状态；

5、当阳极炭块位置调整完成后，本发明用铝水浇铸在炭碗中连接钢爪与阳极炭块，常温下钢爪与阳极炭块钢性连接，阳极炭块在电解槽上工作时，炭碗内铸铝熔化，炭碗内的固态铸铝和铝水均起到浇铸式钢爪脚与阳极炭块之间导电的作用，可以降低压降，同时机械式钢爪爪片能在熔化的铝水中自由解锁转动，且浇铸式钢爪脚内的铝芯也会部分发生熔化，在栓柱保护套的隔离作用下，防止浇铸式钢爪脚内熔化的铝水与栓柱接触，保证栓柱保护套内栓柱能转动且灌注的铝水不泄露；在需要连接新阳极炭块时，炭碗内铸铝还处于熔化状态，用工具卡住旋转卡头，扭转栓柱，使机械式钢爪爪片转动90°，钢爪爪片由炭碗底部的钢爪连接环槽中转出，提起导杆，将导杆、钢爪组件整体移除，将本发明栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪组件运送至阳极组装车间，安装到新阳极炭块上，完成钢爪阳极炭块铝水浇铸连接后备用。

综上所述，本发明的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪降低了阳极组件的电阻率，从而减小压降，降低电损，具有调整能力，简便可靠的保证阳极炭块的高水平度和导杆的高垂直度要求，真正满足电解生产对阳极炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度，连接阳极炭块简单方便，使电解铝生产成本降低的有益效果。

二、本发明的阳极炭块

1、连续预培阳极炭块未在电解槽上使用过为新阳极炭块。连续预焙阳极炭块在电解槽上工作时逐步被烧损消耗，当阳极炭块本体的厚度剩余250～300mm时为旧阳极炭块，此时是为对接新阳极炭块的最适宜时机。先解锁移除栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪，由于旧阳极炭块四周板结的保温料支撑，旧阳极炭块永远留在电解槽上原地不动，在移除了阳极钢爪后不但不会下落，还可以承受巨大的力量也不会下落，再将炭碗-连接凸头填充块插入炭碗。炭碗-连接凸头填充块下部的长度比炭碗深度短1～2mm，直径小1～2mm为宜，其长度、直径短、小1～2mm留出的间隙为涂抹泡泥预留了空间。炭碗-连接凸头填充块上部的连接凸头与旧阳极炭块顶部的连接凸头等高、等宽，炭碗-连接凸头填充块插入炭碗后，填充块上部的连接凸头与旧阳极炭块顶部连接凸头之间有1～2ｍｍ的泡泥预留空间。

2、所有的连接凸头沿阳极炭块长轴中线相互粘接，共同组合成了一个贯通旧阳极炭块顶面的组合式贯通连接凸头。在完成了贯通连接凸头组合的旧阳极炭块上对接新阳极炭块，对接时被旧阳极炭块的组合式贯通连接凸头一分为二的旧阳极炭块上表面与被新阳极炭块贯通连接凹槽一分为二的下表面接触。因旧阳极炭块的组合式贯通连接凸头的高度与新阳极炭块的贯通连接凹槽深度相等，旧阳极炭块贯通连接凸头上表面与新阳极炭块贯通连接凹槽下表面，在新旧阳极炭块的上、下表面同时接触时同时接触，三对对应的上、下表面间的泡泥同时粘接，使新旧阳极炭块粘接成了整体。因为旧阳极炭块的组合式贯通连接凸头比新阳极炭块的贯通连接凹槽窄10～40mm，新阳极炭块的贯通连接凹槽宽度约为阳极炭块本体宽度的1/3，此时旧阳极炭块贯通连接凸头的外壁与新阳极炭块贯通连接凹槽内壁共同构成的两个导气槽宽窄适宜，位置最佳。

新阳极炭块在旧阳极炭块消耗完毕后接力消耗，维持了电解质槽的连续工作。当新阳极炭块被消耗至250～300mm时，新阳极炭块自身变成旧阳极炭块等待对接新阳极炭块，至此连续预培阳极炭块在电解槽上形成消耗、对接、再消耗、再对接的循环状况，实现了预焙阳极炭块的粘接连续使用的目的。单块连续预焙阳极炭块寿命取为30天左右，预焙阳极炭块平均消耗速度约为14～15mm/天，连续阳极炭块本体厚度为400～500mm。

当旧阳极炭块厚度剩250～300mm时，对接新阳极炭块，两阳极炭块总高度约为700mm左右。为了控制对接好的新阳极炭块炭碗的底部到旧阳极炭块底部的距离，取炭碗深度为180～200mm。新阳极炭块炭碗底部到旧阳极炭块底部的距离为530mm左右。现有预焙阳极炭块高度多为630mm左右，炭碗深度多为100mm，炭碗底部到阳极炭块底部距离约为530mm左右。连续预焙阳极炭块太高，会造成阳极炭块内阻过大，电损大。电解槽内空间有限，阳极炭块高度也不适宜过高，特别是两块阳极炭块叠加的时候不宜过高。炭碗-连接凸头填充块的使用，使炭碗空间及阳极炭块顶部连接凸头之间的空间被两次利用。第一次容纳钢爪，完成对接阳极炭块与钢爪的任务。第二次插入炭碗-连接凸头填充块帮助对阳极炭块本体和其顶部的连接凸头的冷却；帮助新、旧阳极炭块形成统一的温度梯度；延长电解槽热量的传导距离；与风冷常温新阳极炭块冷却方法并用，确保了新、旧阳极炭块的粘接连接的可靠性、牢固性，同时提高了连续预焙阳极的炭填充率，降低阳极炭块整体的电阻，有利于稳定电解槽工作和延长单块阳极炭块的寿命。

3、旧阳极炭块消耗至250～300mm时，旧阳极炭块上表面温度约在750℃左右。取阳极炭块本体顶部的连接凸头高度为200ｍｍ，因200ｍｍ高度的碳素材料延缓、减少了热量的传导，连接凸头上表面的温度降至350～400℃，十分有利于确保泡泥的粘接可靠性、牢固性的提高，且十分有利于新、旧阳极炭块在冷却对接后形成统一的温度梯度，使新旧阳极炭块同步缓慢逐步升温，同步缓慢膨胀，预防阳极炭块温差带来的剪切破坏。阳极炭块下部的贯通连接凹槽与贯通连接凸头匹配，取深度为200mm。连接凸头以200mm高度为宜，太高电解槽内空间有限，会给阳极炭块对接安装带来困难，太低对对接可靠性、牢固性降低。

4、阳极炭块本体下部沿长方向中轴线有贯通的连接凹槽，连接凹槽将阳极炭块本体下表面一分为二，连接凹槽宽度约为阳极炭块本体宽度的1/3。阳极炭块本体上部沿长方向中轴线分布有被炭碗分隔开的多个连接凸头，连接凸头可以是同阳极炭块一起焙烧成型的，也可以是单独制作焙烧成型，再用泡泥粘接到阳极炭块本体上的两种，以单独制作的为佳。连接凸头单独制作，为阳极炭块本体的成型、焙烧、运输、上下表面找平整、上下表面找平行度等工序带来极大的便利。连接凸头宽度约为阳极炭块本体宽度的1/3，且窄于贯通连接凹槽10～40mm。

6、新、旧阳极炭块粘接前，预先在阳极炭块本体上、下表面涂抹泡泥且找平、打毛，阳极炭块上表面的泡泥在阳极炭块与电解槽上的旧阳极炭块对接后，逐步升温过程中缓慢烧结硬化，烧结硬化的泡泥强度超过阳极炭块强度，更重要的是使新、旧阳极炭块对接时，新阳极炭块的泡泥要粘接的不是粘接相对困难的旧阳极炭块高温上表面，而是粘接互粘性良好的旧泡泥烧结面，彻底的克服了泡泥直接与炽热阳极炭块表面粘接的可靠性、牢固性低的致命缺陷。

7、炭碗两侧阳极炭块本体顶部沿长轴方向分布的连接凸头，其长度有阳极炭块本体边沿到炭碗孔边沿距离相当的和两炭碗边沿之间的距离相当的两种，连接凸头宽度取与炭碗-连接凸头填充块上部连接凸头等宽。阳极炭块连接凸头形状为正方形、长方形。连接凸头高度与炭碗-连接凸头填充块上部连接凸头等高。沿阳极炭块本体的长轴方向中线排列的多块阳极炭块连接凸头和多块炭碗-连接凸头填充块上部共同构成了贯通阳极炭块上表面的组合式贯通连接凸头。欲使旧阳极炭块贯通连接凸头外壁与新阳极炭块贯通链接凹槽的内壁共同构建的两条导气槽宽窄合适，贯通连接凸头须小于贯通连接凹槽宽度10～40mm，贯通连接凹槽宽度约为阳极炭块本体的1/3，此时导气槽宽窄、位置最合适。

8、组合贯通连接凸头的高度为50～250mm，以200mm为最佳。当贯通连接凸头取高度为200mm时，阳极炭块下部的额贯通连接凹槽的深度与之匹配同样为200mm。

9、当在电解槽上新、旧阳极炭块对接时，被组合贯通连接凸头一分为二的旧阳极炭块上表面与新阳极炭块被贯通连接凹槽一分为二的下表面；旧阳极炭块贯通连接凸头的上表面与新阳极炭块贯同凹槽的下表面，因凸头高度与凹槽深度的匹配，新旧阳极炭块对接时同时接触。

10、组合贯通连接凸头在阳极炭块本体上突出200mm，当阳极炭块高度剩余约为250～300mm时（取新块原高度450mm）最为合适对接新阳极炭块。移除旧阳极炭块本体上的发泡保温盖板和栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪，此时旧阳极炭块两表面温度在750℃左右，此时直接对接新阳极炭块，两阳极炭块对接面温差达700℃以上。为了粘接牢固，防止过高的温差造成新、旧阳极炭块之间发生剪切而破坏粘接效果，先用冷风（特别是加湿冷风）给旧阳极炭块上表面降温，将其旧阳极炭块上表面降温至200℃以下，风冷——特别是加湿风冷是一个从冷却介质到冷却方法的一种最经济、可靠、简单、安全、环保的冷却新方法。

11、因为200mm的高度大幅减少了连接凸头上表面的热量传导，其上表面温度约为350～400℃。用液态冷却剂、可挥发冷却块、冷风、加湿冷风等方法均可给旧阳极炭块降温，冷却方法可以并用也可以单一使用。以单一的加湿冷风为最佳。用特制的冷风罩罩住旧阳极炭块、用加湿冷风给旧阳极炭块所有上表面降温，达到设定的冷却温度时移除冷风罩，降温后的旧阳极炭块长度、宽度收缩。把常温状态的炭碗-连接凸头填充块插入炭碗和连接凸头之间的空间，再对接上体量巨大的常温态的新阳极炭块本体，特别是连接凸头经过加湿冷风冷却，再被常温的炭碗填充快和新阳极炭块本体包围进一步降温。由于阳极炭块的导热系数仅为1.7w/m.k，与密实的砖的导热系数1.3w/m.k相差无几，与铜377w/m.k、铝250w/m.k相去甚远，阳极炭块热能传导速度比较慢，其上表面温度用加湿冷风控制在200℃以下是比较容易的。旧阳极炭块上表面经冷却与常温态的新阳极炭块下表面相接时，旧阳极炭块上表面温度被控制在200℃以下，对接完成后，因为旧阳极炭块本体上表面距离温度为900多度的液态电解质较近，两块阳极炭块本体上下平面间的新泡泥优先被烧结，泡泥内含的沥青、焦油炭化，富含石墨粉、铝粉的泡泥粘接层电阻率降至阳极炭块本体电阻率以下，实现新、旧阳极炭块的连接、导电，恢复电解槽的正常工作。在旧阳极炭块传导的热量作用下，逐步升高的温度最终将贯同连接凸头上表面与新阳极炭块贯通连接凹槽下表面间的新泡泥层烧结且导电良好。这种缓慢烧结的泡泥层粘接的更牢固，犹如给新、旧阳极炭块连接上了一个可靠的保险。

12、本发明采用的炮泥在360℃以下无任何强度可言，500℃以上才开始烧结固化，逐步升高的温度使新、旧阳极炭块形成统一的温度梯度，同步缓慢升温、同步膨胀变长、变宽。消除了新、旧阳极炭块对接面原本的700℃以上的温度，消除了常温新阳极炭块单边升温膨胀变长、变宽带来的剪切危害，使粘接连接牢固可靠。也只有预冷加常温冷块包围的复合冷却方法才能达到预防剪切的最佳效果。

13、在阳极炭块本体上、下表面涂抹泡泥层、平行钢板挤压、找平、打毛泡泥层后，将独立加工的连接凸头涂抹泡泥，按压在阳极炭块上表面长方向中轴线上炭碗与炭碗之间的区间以及炭碗与阳极炭块之间的区间内。连接凸头宽度以阳极炭块本体宽度的1/3为佳，连接凸头随阳极炭块本体在电解槽上工作时，缓慢升温，连接凸头与阳极炭块本体之间的泡泥最终被烧结，两者被牢固的粘接为一体。

14、在新、旧阳极炭块对接前，先把常温态的涂抹了泡泥的炭碗-连接凸头填充块插入炭碗中，填充块上表面与连接凸头上表面平齐，阳极炭块长方向中轴线上多个连接凸头和炭碗-连接凸头填充块上部的连接凸头共同组成贯通连接凸头，因为有常温的炭碗-连接凸头填充块插入高温状态的炭碗中，不仅提高了阳极炭块的填充率，还起到了给高温旧阳极炭块降温的作用。

15、用工具打毛阳极炭块本体上表面的旧泡泥层，可增加新、旧泡泥粘接的牢固性和可靠性。通过旧阳极炭块本体传导的热量，使新、旧阳极炭块逐步升温，最终电解槽的高温将阳极炭块间的泡泥层烧结，新、旧阳极炭块牢固可靠的站接到了一起。因电解槽高温逐步升温将新阳极炭块上表面预先涂抹的泡泥层烧结固化。炭碗-连接凸头填充块的底部和四周通过泡泥与旧阳极炭块本体粘接，其上表面与旧阳极炭块顶部的连接凸头上表面一起和新阳极炭块连接凹槽顶面粘接在一起。对接上的新阳极炭块在旧阳极炭块消耗完以后接着消耗，逐渐自身变成旧阳极炭块，阳极炭块一块接一块的连续消耗，单块阳极炭块寿命约为30天左右。阳极炭块在被消耗、对接新阳极炭块、再消耗、再对接新阳极炭块的不断循环中，实现了预焙阳极炭块的粘接连续使用，消除了阳极残极，即可节能降耗，又消除了阳极残极本身和它带出来的氟化盐对环境的污染。阳极含氟炭渣（炭渣危险废弃物代码：321—023—18）已列入国家危险废弃物名录。

16、当新、旧阳极炭块对接时，常温状态下的新阳极炭块下部涂抹的泡泥中有大量的焦油、沥青的存在，泡泥层此时是绝缘的，在新、旧阳极炭块对接时起到可靠的绝缘作用，确保了对接阳极炭块工作的绝对安全。

综上所述，本发明的阳极炭块与栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪配合，能实现预焙阳极的连续使用，连接阳极炭块时间短，使用方便，降低电解能耗，消除阳极残极，降低劳动强度，新旧阳极炭块粘结牢固的有益效果。采用旧阳极炭块连接凸头冷却后再与新阳极炭块连接，确保新、旧阳极炭块的粘接连接的可靠性、牢固性，连接凸头的高度差，能有效延长阳极炭块整体的热传导时间，使新旧阳极炭块建立统一的温度梯度，共同缓慢升温，防止粘接层的剪切，连接凸头、炭碗和填充块的结构和使用方式，有效的配合了栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪的使用，能够实现在现有的电解槽上直接连接阳极炭块。

三、本发明的粘接方法

1、本发明为了新、旧阳极炭块在电解槽上能牢固粘接，并使阳极炭块导电良好。采用的粘连剂为泡泥，泡泥是用来封堵出铁口的耐火材料，目前可分为有水泡泥和无水泡泥两大类，前者用在顶压较低、强化冶炼程度不高的中小型高炉，后者在顶压较高、强化冶炼程度高的大中型高炉上。本发明采用以常规无水泡泥配方为基础，用石墨粉部分或全部取代焦粉，再配以1～3%的铝粉的泡泥为最佳泡泥，并命名为高导电性电解铝阳极炭块粘接泡泥。连续预焙阳极炭块用泡泥粘接时，必须顾及不能给电解槽带入过多杂质，影响铝水品质。需粘接的阳极炭块上、下表面积大，须在保证粘接牢固可靠的前提下，尽可能地控制粘接层厚度，以新、旧阳极炭块之间的粘接层厚度不超过2mm为宜。经机加工涂抹了泡泥的阳极炭块上、表面，在电解槽上工作时，因泡泥含有大量不可燃的炭化硅等不可燃成分隔绝空气可防止阳极炭块表面氧化。

2、本发明所采用的泡泥中加入了足量的导电性能优异的石墨粉、铝粉确保烧结后泡泥层的导电性优于阳极炭块本体的导电性，特别是泡泥配方中的焦炭粉，部分或全部被石墨粉所代替。钢铁工业用泡泥着重泡泥烧结后的强度和快速起炮功能。本发明所用泡泥着重泡泥烧结后的导电性和强度以及高温快速粘接能力。泡泥中石墨粉本来就是常规组分，本发明使用的石墨粉只是比一般的配方中占比大，炭质的组分一般配方中不宜大于40%，石墨粉占比越大焦粉占比就越小。本发明泡泥配方特殊点在于，所用泡泥为高导电性泡泥，为了进一步提高导电性可配入1～3%的铝粉。

3、为了确保新、旧阳极炭块粘接牢固可靠、导电良好，且尽可能少的使用泡泥。先对阳极炭块进行机械加工，特别是阳极炭块的上、下平面，经机加工后的阳极炭块初步消除了翘曲及表面凹凸点，使阳极炭块上、下平面基本平行，也提高了阳极炭块表面的平整度。把机加工后的阳极炭块上、下表面同时涂抹一层泡泥，再把阳极炭块置于上、下两块平行、平整的挤压板之间挤压，挤压板可以是两平板，也可以是凹凸平面对应的平行折板，挤压板材料以钢材为佳。用辅助调整机构调整上、下挤压板的平行度，尽量减小平行度误差，挤压板上、下挤压涂抹了泡泥的阳极炭块，挤压时给挤压板加温。阳极炭块表面机加工、涂抹泡泥、加温了的挤压板挤压等多种技术手段配合使用，保证了阳极炭块上、下平面之间的翘曲、凹坑、凸起的消失，多余的泡泥在钢板的挤压下，会自动从四周的缝隙中挤出，在保证了阳极炭块平行度、平整度的前提下，使泡泥用量降至最低。因为阳极炭块本身有15～18%的孔隙率，泡泥在加温状态下被挤压，有足够的流动性填充进入阳极炭块表面的孔隙中，极大的增强了泡泥在烧结后与阳极炭块结合的机械强度。挤压板不加温挤压，泡泥与阳极炭块的粘接效果比加温的要差。在完成挤压后，用钢丝刷或其他工具，打毛阳极炭块上、下表面的泡泥层，可增加新、旧阳极炭块对接时，新、旧泡泥的粘接可靠性。

4、新、旧阳极炭块粘接前，预先在阳极炭块上、下表面各涂抹一层泡泥且找平、打毛，阳极炭块上表面的泡泥在阳极炭块逐步升温过程中烧结硬化，硬化的泡泥强度超过了阳极炭块强度，更重要的是新、旧阳极炭块对接时，新阳极炭块泡泥要粘接的不是粘接相对困难的旧阳极炭块高温上表面，而是粘接互粘性良好的旧泡泥烧结面，彻底的克服了泡泥直接与炽热阳极炭块粘接的可靠性、牢固性低的致命缺陷。这种预涂抹泡泥、烧结、再涂抹泡泥，新、旧阳极炭块泡泥互粘，再烧结的二次粘接烧结方式，克服了一次性粘接烧结粘接不可靠、不牢固的致命问题。

5、在电解槽上移除了保温罩和钢爪的旧阳极炭块上表面温度约在750℃左右，如此时直接对接新阳极炭块，两阳极炭块对接面温差达700℃以上。为了粘接牢固，克服温差造成新、旧阳极炭块之间发生剪切，破坏粘接效果，先用冷风（特别是加湿冷风）给旧阳极炭块上表面降温，降温后的阳极炭块长度、宽度收缩，对接时在阳极炭块、钢爪的重压挤迫下，新、旧阳极炭块上下表面接触，两表面之间的新、旧泡泥层相互粘接，在旧阳极炭块不断传导的热量作用下，新、旧阳极炭块同步升温，形成统一的温度梯度，同步变长、变宽，防止了温差过大造成粘接层的剪切破坏。泡泥在360℃以下无任何强度可言，500℃以上才开始烧结硬化，700℃以上泡泥烧结硬化后，其内所含的焦油、沥青彻底炭化，富含石墨粉、铝粉的泡泥恢复其良好的导电性，使新、旧阳极炭块之间导电良好，且牢固的粘接在一起。

由于阳极炭块的热传导系数为1.7W/m.K，与普通密实砖1.3w/m.k的热传导系数相差不大（铜377w/m.k、铝250w/m.k）在最佳对接新阳极炭块时，旧阳极炭块表面距离电解质层约100mm，电解槽内的热量、温度传导速率有限，用冷风（特别是加湿冷风）把其上表面降温至200℃以下，是比较容易的事。用加湿冷风冷却速度适宜，克服了液态冷却的极冷破坏阳极炭块表面泡泥；用有机物冷却还污染环境、成本高；用水冷却不安全的弊端。冷风配合的加湿冷风是最佳的冷却方案，风冷——特别是加湿风冷是一个从冷却介质到冷却方法的一种最经济、可靠、实用、安全、温度可控、简单、环保的冷却新方法。

6、机加工找平阳极炭块表面；上表面预涂抹了泡泥的旧阳极炭块，在电解槽上工作时，其上表面的泡泥被先期烧结，在准备对接新阳极炭块时先打毛；加湿冷风预冷，可确保旧阳极炭块冷却、收缩效果；新、旧阳极炭块同步升温膨胀，互粘的是互粘性优良的新、旧泡泥层的二次粘接烧结方式；新、旧阳极炭块涂抹的泡泥高温才会硬化的配方设计，共同保证了阳极炭块粘接连接的可靠性、牢固性。

7、对接上的新阳极炭块在旧阳极炭块消耗完后，接着自身被消耗，逐步变成了旧阳极炭块，阳极炭块一块接一块的连续消耗，阳极炭块在被消耗、对接新阳极炭块、再消耗、再对接新阳极炭块的不断循环中，实现了预焙阳极炭块的连续使用，消除了残极的产生，节能降耗效果明显，且消除了残极本身和它吸附的氟化盐带来的严重环境污染。

8、当新、旧阳极炭块对接时，常温状态下的新阳极炭块下部涂抹的泡泥有大量的焦油、沥青的存在，泡泥层此时是绝缘的，在新、旧阳极炭块对接时起到可靠良好的绝缘作用，保证了接极工作的绝对安全。

综上所述，本发明粘接方法具有新、旧两块阳极炭块粘接牢固可靠，新、旧阳极炭块之间电阻小，降低电解能耗，消除了残极，连接方便安全的有益效果。

四、本发明的发泡保温盖板保温使用

1、通过氧化铝保温覆盖料的厚度与相邻的两块阳极炭块中低矮的阳极炭块上表面平齐，以防止阳极炭块表面有保温覆盖料降低新旧阳极炭块粘接连接时的牢固性、可靠性，在电解槽上工作时当阳极炭块消耗至300mm时为旧阳极炭块，旧阳极炭块炭碗内的铸铝在电解槽内的高温作用下早已熔化，机械复合式钢爪可在此时解锁，整体移除栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪。旧阳极炭块四周有烧结了的氧化铝保温覆盖料支撑旧阳极炭块原地不动，且还能承受重压，连接新阳极炭块方便，待旧阳极炭块上表面冷却后对接新阳极炭块，新旧阳极炭块之间涂抹泡泥粘接成整体连续使用，因为阳极炭块表面没有氧化铝保温覆盖料，连接新阳极炭块方便，且粘接牢固、可靠。

2、本发明采用的发泡保温盖板用于连续预焙阳极炭块生产方式时，保留了阳极炭块四周和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料，去除了阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料。在阳极炭块四周和电解槽内未被阳极炭块覆盖的部分，在采用现有的氧化铝保温覆盖料保温的基础上，再在阳极炭块上表面和氧化铝保温覆盖料上面加盖发泡保温盖板，辅以发泡保温密封辅助小条密封，加强保温，这样的组合保温方式，与现有的单一氧化铝覆盖料相比，不仅可大幅减少电解槽上部的热损失，可减少电解槽上层散热损失50%以上，可降低电耗2000-3000度/吨.铝，节能效果巨大。

3、以厚500mm，长2100mm，宽370mm的发泡保温板为例，下层20mm为发泡耐温水泥质底板，上层480mm为发泡耐温树脂质主体，合计重量可控制在10kg以下。本发明所采用的发泡保温板具有重量轻，隔热效果好的特点，发泡保温板不仅极轻，其尺寸须根据槽型不同针对性制作，发泡保温盖板以阳极炭块长轴方向的轴线为分界线中分，由两大块组合而成，内部有空缺匹配容纳中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪和导杆，两分的发泡保温盖板中缝合缝，漏气少，热损失减少，便于发泡保温盖板移除和盖上；发泡保温盖板的底板紧贴阳极炭块的上表面，隔绝了空气与阳极炭块上表面的接触，发泡保温密封辅助小条协助封闭了阳极炭块与阳极炭块间隙空间，阻止了空气的流动，防止了阳极炭块表面的烧损，特别是阳极炭块上表面的烧损。

4、本发明用于连续预焙阳极生产时，在每次要连接新阳极炭块时，先移除发泡保温盖板，新阳极炭块连接好后，仔细的用氧化铝保温覆盖料填实阳极炭块四周，填充的氧化铝保温覆盖料与相邻矮的阳极炭块上表面平齐，盖上发泡保温盖板和发泡保温密封辅助小条。

5、由于采用发泡保温盖板代替了电解槽上阳极炭块上部的氧化铝保温覆盖料，可以避免电解槽上阳极炭块上部的氧化铝保温覆盖料由于温度过高，烧结在阳极炭块的上表面，从而实现需连接新阳极炭块时，中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪从阳极炭块内取出方便，新旧阳极炭块对接时粘接层无杂物，粘接牢固。

6、由于电解槽内阳极炭块电解消耗量各不相同，所以阳极炭块高度各不相同，对于相邻两块阳极炭块上发泡保温盖板之间的间隙，采用发泡保温密封辅助小条进行密封，发泡保温密封辅助小条的厚度不尽相同。发泡保温密封辅助小条的使用，避免热量从泡保温盖板之间间隙散失，实现保温效果好，使用方便，且发泡保温密封辅助小条为两层结构，下层10-30mm为发泡耐温水泥质底板，上层为发泡耐温树脂主体，具有重量轻，隔热效果好的特点。

7、由于本发明所采用的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪取消了现有钢爪的钢、铝复合结构爆炸块，保温、升温不受限，发泡保温盖板可包覆整个钢爪，只需导杆伸出，保温效果好，安全可靠。

综上所述，本发明的复合保温方式和结构是通过保留现有预焙阳极炭块四周以及电解槽内四周氧化铝保温覆盖料，去掉阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料的前提下，再在阳极炭块上表面、阳极炭块四周的氧化铝保温覆盖料、电解槽四周的氧化铝保温覆盖料上加盖发泡保温盖板，辅以发泡保温密封辅助小条加强保温。本发明具有彻底隔绝阳极炭块表面的空气，防止阳极炭块表面的氧化损失；保温效果好，热能损失小，能大幅降低电解槽的电耗；阳极炭块四周有烧结了的氧化铝保温覆盖料，支撑移除了阳极钢爪的旧阳极炭块，且旧阳极炭块上表面无氧化铝保温覆盖料，极大的方便了连接新阳极炭块，新旧阳极炭块粘接牢固、可靠，生产成本低的特点。

综合以上几点，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪降低了阳极组件的电阻率，从而减小压降，降低电损，具有调整能力，简便可靠的保证阳极炭块的高水平度和导杆的高垂直度要求，真正满足电解生产对阳极炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度，连接阳极炭块简单方便，使电解铝生产成本降低的有益效果；

2、本发明的阳极炭块与栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪配合，能实现预焙阳极的连续使用，连接阳极炭块时间短，使用方便，降低电解能耗，消除阳极残极，降低劳动强度，新旧阳极炭块粘结牢固的有益效果。采用旧阳极炭块上表面和连接凸头冷却后再与新阳极炭块连接，确保新、旧阳极炭块的粘接连接的可靠性、牢固性，连接凸头的高度差，能有效延长阳极炭块整体的热传导时间，使新旧阳极炭块建立统一的温度梯度，共同缓慢升温，防止粘接层的剪切，利用连接凸头与被贯通连接凸头两分的炭块上表面的高度差，炭块上表面的粘接剂优先烧结，尽早恢复炭块的良好导电性，恢复电解槽的正常工作。解决了兼顾尽快恢复电解槽正常工作并防止粘接层剪切发生的技术难题。连接凸头、炭碗和填充块的结构和使用方式，有效的配合了栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪的使用，能够实现在现有的电解槽上直接连接阳极炭块；

3、本发明二次涂抹粘接剂、二次烧结的粘接方法，使新、旧两块阳极炭块粘接牢固可靠；高导电性配方使新、旧阳极炭块之间电阻小；在高温下才会彻底硬化的粘接剂配方设计，配合贯通连接凸头与凹槽和加湿冷风使粘接剪切应力小，彻底预防粘接层的剪切破坏，降低电解能耗，消除了残极，还有使炭块连接方便安全的有益效果；

4、本发明的复合保温方式和结构是通过保留现有预焙阳极炭块四周以及电解槽内四周氧化铝保温覆盖料，去掉阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料的前提下，再在阳极炭块上表面、阳极炭块四周的氧化铝保温覆盖料、电解槽四周的氧化铝保温覆盖料上加盖发泡保温盖板，辅以发泡保温密封辅助小条加强保温。本发明具有彻底隔绝阳极炭块表面的空气，防止阳极炭块表面的氧化损失；保温效果好，热能损失小，能大幅降低电解槽的电耗；阳极炭块四周有烧结了的氧化铝保温覆盖料，支撑移除了阳极钢爪的旧阳极炭块，且旧阳极炭块上表面无氧化铝保温覆盖料，极大的方便了连接新阳极炭块，新旧阳极炭块粘接牢固、可靠，生产成本低的特点。

5、本发明的连续预焙阳极组件，在电解槽上一块一块的替换现有的预焙阳极组件，能在不停产的情况下实现生产方式切换，也可与现有换极式预焙阳极共存生产，或反向替换。这种可来回自由切换阳极组件改装现有铝电解生产方式的方案，使改装稳妥、可靠、费用低廉。在改装替换现有预焙阳极炭块后，本发明的连续预焙阳极炭块消耗至只剩250～300mm成旧阳极炭块时，连接上本发明的新阳极炭块。本发明的阳极炭块被消耗，连接阳极新阳极炭块，再消耗，再连接新阳极炭块的循环中，实现本发明的连续预焙阳极生产方法生产。

附图说明

图1是本发明的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪结构示意图；

图2是本发明图1的局部放大图；

图3是本发明栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪的俯视图；

图4是本发明图3的局部放大图；

图5是本发明栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪的仰视图；

图6是本发明栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪的侧视图；

图7是本发明图6的局部放大图；

图8是本发明阳极炭块的结构示意图；

图9是本发明阳极炭块的侧视图；

图10是本发明阳极炭块的俯视图；

图11是本发明新、旧阳极炭块的连接结构示意图；

图12是本发明新、旧阳极炭块的连接结构侧视图；

图13是本发明栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪与新阳极炭块连接结构示意图；

图14是本发明栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪与新阳极炭块连接后，且粘接旧阳极炭块的结构示意图；

图15是本发明单个栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪与新阳极炭块连接后，且粘接旧阳极炭块，加盖上了发泡保温盖板保温的结构示意图；

图16是本发明单个栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪与新阳极炭块连接后，且粘接旧阳极炭块，加盖上了发泡保温盖板保温的侧视图；

图17是本发明单个栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪与新阳极炭块连接后，且粘接旧阳极炭块，加盖上了发泡保温盖板保温的俯视图；

图18是本发明多个栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪与新阳极炭块连接后，且粘接旧阳极炭块，加盖上了发泡保温盖板和发泡保温密封辅助小条保温使用的工作示意侧视图；

图19是本发明多个栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪与新阳极炭块连接后，且粘接旧阳极炭块，加盖上了发泡保温盖板保温使用的结构示意图；

图20是本发明多个栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪与新阳极炭块连接后，且粘接旧阳极炭块，加盖上了发泡保温盖板保温使用的工作示意图。

附图中的标记为：1-中空钢爪钢壳，2-导杆，3-接触铜板，4-调整螺母，5-浇铸式钢爪横梁，6-栓柱保护套，7-栓柱，8-浇铸式钢爪脚，9-机械式钢爪爪片，10-支撑限位块，11-旋转卡头，12-阳极炭块本体，13-炭碗，14-钢爪连接环槽，15-连接凸头，16机械钢爪通道竖槽，17-贯通连接凹槽，18-炭碗-连接凸头填充块，19-组合式贯通连接凸头，20-导气槽，21-栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪，22-电解槽横母线，23-阳极炭块，24-发泡保温盖板，25-发泡保温密封辅助小条，26-氧化铝保温覆盖料，27-电解槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种铝电解连续预焙阳极生产方法，构成如图1-20所示，包括栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21的浇铸式钢爪脚8上带有能调整高度的机械式钢爪爪片9，浇铸式钢爪脚8及机械式钢爪爪片9通过铝水浇铸和阳极炭块23上的炭碗13连接，机械式钢爪爪片9勾挂住炭碗13底部的钢爪连接环槽14内，将栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21和阳极炭块23在电解槽27上进行发泡保温盖板24保温使用，阳极炭块23在电解槽27上使用厚度剩250～300mm时得旧阳极炭块23，更换旧阳极炭块23时，将栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21的浇铸式钢爪脚8上机械式钢爪爪片9从旧阳极炭块23上的炭碗13中取出，降低旧阳极炭块23的温度，将取出的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21经铝水浇铸与新阳极炭块23上的炭碗13连接，将连接后栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21上的阳极炭块23和旧阳极炭块23通过炮泥粘结在一起，用发泡保温盖板24覆盖保温使用。

所述栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21包括有导杆2，导杆2为中空，导杆2下端设有浇铸式钢爪横梁5，浇铸式钢爪横梁5下端设有一组浇铸式钢爪脚8，浇铸式钢爪横梁5与浇铸式钢爪脚8均为空心结构，浇铸式钢爪横梁5与浇铸式钢爪脚8内均设有栓柱保护套6，栓柱保护套6内活动设有栓柱7，位于浇铸式钢爪横梁5上端面的栓柱7经螺纹连接有调整螺母4，位于浇铸式钢爪脚8下端的栓柱7底部连接有机械式钢爪爪片9，所述导杆2、浇铸式钢爪横梁5和浇铸式钢爪脚8构成中空钢爪钢壳1，中空钢爪钢壳1上的导杆2、浇铸式钢爪横梁5与浇铸式钢爪脚8内有灌注的铝芯28。

所述导杆2上端与电解槽横母线22接触的两侧设有接触铜板3。

所述栓柱7的上头端设有旋转卡头11。

所述机械式钢爪爪片9两侧浇铸式钢爪脚8的下端面上设有两块支撑限位块10，两块支撑限位块10分别错位设置于机械式钢爪爪片9的两侧，机械式钢爪爪片9在两块支撑限位块10之间转动的角度范围为0-90°。

所述阳极炭块23包括有阳极炭块本体12，阳极炭块本体12上部长轴中线上设有一组炭碗13，炭碗13底部设有钢爪连接环槽14，炭碗13两侧阳极炭块本体23顶部长轴中线上设有一组与炭碗13相间隔的连接凸头15，连接凸头15下方阳极炭块本体12底部设有贯通连接凹槽17。

所述炭碗13壁上设有机械钢爪通道竖槽16。

所述阳极炭块本体12的厚度为400～500mm。

所述炭碗13内活动设有炭碗-连接凸头填充块18,炭碗-连接凸头填充块18和旧阳极炭块23顶部的连接凸头15共同构成的组合式贯通连接凸头19，所述旧阳极炭块23为电解使用过的阳极炭块23。

所述旧阳极炭块23上的组合式贯通连接凸头19比新阳极炭块23的贯通连接凹槽17窄,新阳极炭块23的贯通连接凹槽17的两侧内壁和旧阳极炭块23上的组合式贯通连接凸头19的两侧外壁共同构成导气槽20，所述新阳极炭块23为未电解使用过的阳极炭块23。

所述旧阳极炭块23的组合式贯通连接凸头19比新阳极炭块23的贯通连接凹槽17窄10～40mm，组合贯通连接凸头19的高度为50～250mm。

所述栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21上的阳极炭块23和旧阳极炭块23通过炮泥粘结方法为，先对旧阳极炭块23上表面进行降温后，将旧阳极炭块23上表面已被烧结硬化了的预涂抹泡泥进行打毛，然后在新阳极炭块23下表面上涂抹泡泥，和旧阳极炭块23上下叠加，挤压粘结在一起。

所述阳极炭块23使用前，先对阳极炭块23上下表面进行机械加工，除去翘曲及表面凹凸点，再在上、下表面各涂抹一层泡泥，进行加温挤压找平，然后将泡泥层表面打毛。

所述对旧阳极炭块23上表面进行降温是在旧阳极炭块23上覆盖风冷罩，通过加湿冷风对旧阳极炭块23进行降温，使旧阳极炭块23上表面降温至200℃以下。

所述保温使用是通过保留了现有预焙阳极炭块23四周和电解槽27内四周的氧化铝保温覆盖料26，去掉了阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料26的前提下，再在阳极炭块23上表面、阳极炭块23四周的氧化铝保温覆盖料26和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料26上加盖发泡保温盖板24，辅以发泡保温密封辅助小条25加强保温。

所述阳极炭块23四周及电解槽27内四周铺设有氧化铝保温覆盖料26，氧化铝保温覆盖料26及阳极炭块23上方设有发泡保温盖板24，发泡保温盖板24以阳极炭块23长轴方向的轴线为分界线，由两大块组合而成，内部有空缺匹配容纳栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21。

所述氧化铝保温覆盖料26的厚度与相邻的两块阳极炭块23中低矮的阳极炭块23上表面平齐。

所述相邻发泡保温盖板24之间间隙采用发泡保温密封辅助小条25进行密封。

所述邻发泡保温盖板24及发泡保温密封辅助小条25为两层结构，下层10-30mm为发泡耐温水泥质底板，上层为发泡耐温树脂主体，下层发泡耐温水泥质底板与上层发泡耐温树脂主体用水玻璃或耐温树脂粘接；所述发泡保温盖板24的厚度为200～500mm。

1、本发明先对阳极炭块23的阳极炭块本体12进行机械加工，特别是阳极炭块本体12的上、下平面，经机加工后的阳极炭块本体12初步消除了翘曲及表面凹凸点，使阳极炭块本体12上、下平面基本平行，也提高了阳极炭块本体12表面的平整度。把机加工后的阳极炭块本体12上、下表面同时涂抹一层泡泥，再把阳极炭块本体12置于上、下两块平行、平整的挤压板之间挤压，挤压板可以是两平板，也可以是凹凸平面对应的平行折板，挤压板材料以钢材为佳。用辅助调整机构调整上、下挤压板的平行度，尽量减小平行度误差，钢板上、下挤压涂抹了泡泥的阳极炭块本体12，挤压时给挤压板加温。阳极炭块本体12表面机加工、涂抹泡泥、加温了的挤压板挤压等多种技术手段配合使用，保证了阳极炭块本体12上、下平面之间的翘曲、凹坑、凸起的消失，多余的泡泥在挤压板的挤压下，会自动从四周的缝隙中挤出，在保证了阳极炭块本体12平行、平整的前提下，使泡泥用量降至最低，在完成挤压后，用钢丝刷或其他工具，打毛阳极炭块本体12上、下表面的泡泥层；

2、本发明栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21制备时，导杆2、浇铸式钢爪横梁5和浇铸式钢爪脚8可以用钢板、钢管等钢材通过切割、冲压、剪切等方式制成，然后焊接成型中空钢爪钢壳1，再将铝水注入，导杆2、浇铸式钢爪横梁5和浇铸式钢爪脚内8，各个部位待铝水注满冷却得，本发明栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21使用时，通过将栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21的浇铸式钢爪脚8放入阳极炭块23的阳极炭块本体12上炭碗13内，同时浇铸式钢爪脚8下端的机械式钢爪爪片9的两端经炭碗13两侧的机械钢爪通道竖槽16进入到炭碗13底部的钢爪连接环槽14内后，且支撑限位块10位于炭碗13的底板上后，用工具卡住旋转卡头11，扭转栓柱7，栓柱7带动机械式钢爪爪片9转动，使机械式钢爪爪片9转动90°，转入炭碗13底部的钢爪连接环槽14中，在两块支撑限位块10分别错位设置于机械式钢爪爪片9的两侧，机械式钢爪爪片9在两块支撑限位块10之间转动的角度范围为0-90°的作用下，两块支撑限位块10分别将机械式钢爪爪片9定位，将阳极炭块23钩挂浇铸式钢爪脚8下端的在机械式钢爪爪片9上，再通过旋转调整螺母4，调节栓柱7在浇铸式钢爪脚8及浇铸式钢爪横梁5栓柱保护套6内的位置，从而调节浇铸式钢爪脚8下端的栓柱7底部上机械式钢爪爪片9的高低，机械式钢爪爪片9经炭碗13带动阳极炭块23，依托钢爪整体联动匹配，逐一联合适配调整，调节阳极炭块23位置，保证阳极炭块23的高水平度和导杆2的高垂直度要求；当阳极炭块23位置调整完成后，浇铸式钢爪脚8及机械式钢爪爪片9通过铝水浇铸和阳极炭块23上的炭碗13连接，常温下栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21与阳极炭块23钢性连接，备用。待用工作，

3、通过本发明的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21将阳极炭块22放入电解槽27内进行使用，栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21上的导杆2上端接触铜板3与电解槽横母线22连接后，仔细的在用阳极炭块23四周及电解槽27内四周填充氧化铝保温覆盖料26，保留了阳极炭块23四周和电解槽27内四周的氧化铝保温覆盖料26，去除了阳极炭块23上表面的氧化铝保温覆盖料26，且氧化铝保温覆盖料26的厚度与相邻的两块阳极炭块23中低矮的阳极炭块23上表面平齐，以防止阳极炭块23表面有保温覆盖料26降低新旧阳极炭块23粘接连接时的牢固性、可靠性后，将两大块发泡保温盖板24以阳极炭块23长轴方向的轴线盖上，且发泡保温盖板24内部空缺匹配容纳螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21，螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21被发泡保温盖板24包覆，螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21上的导杆2从发泡保温盖板24中间伸出；由于电解槽26内阳极炭块23电解消耗量各不相同，所以阳极炭块23高度各不相同，对于相邻两块阳极炭块23上发泡保温盖板24之间的间隙，根据间隙大小相应采用发泡保温密封辅助小条25进行密封；

4、连续预焙阳极炭块23在电解槽27上工作时逐步被烧损消耗，阳极炭块23的阳极炭块本体12的厚度剩余250～300mm时，为对接新阳极炭块23的最适宜时机，由于阳极炭块本体12在电解槽上工作时，此时完全由螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21承担钢爪与阳极炭块23的连接任务，且炭碗13内铸铝还处于熔化状态，并炭碗13内铝水起到浇铸式钢爪脚8与炭碗13及阳极炭块本体12导电的作用，同时机械式钢爪爪片9能在熔化的铝水中自由解锁转动，在需要连接新阳极炭块23时，用工具卡住旋转卡头11，扭转栓柱7，使机械式钢爪爪片9转动90°，机械式钢爪爪片9由炭碗13底部的钢爪连接环槽14中转出，提起导杆2，螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21移除。将螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21运送至阳极组装车间，安装到新阳极炭块23上，完成螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21与阳极炭块23铝水浇铸连接后，备用；由于旧阳极炭块23四周板结的氧化铝保温覆盖料26支撑，旧阳极炭块23永远留在电解槽27上原地不动，在移除了螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21后不但不会下落，还可以承受巨大的力量也不会下落；

5、在将本发明的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪21上的新阳极炭块23与电解槽27上旧阳极炭块23对接时前；用特制的冷风罩罩住旧阳极炭块23、用加湿冷风给旧阳极炭块23所有上表面降温，使旧阳极炭块23上表面降温至200℃以下；移除冷风罩后，把常温态的涂抹了泡泥的炭碗-连接凸头填充块18插入旧阳极炭块23阳极炭块本体12上的炭碗13中，此时炭碗-连接凸头填充块18上表面与旧阳极炭块本体12上的连接凸头15上表面平齐，旧阳极炭块本体12长方向中轴线上多个连接凸头15和炭碗-连接凸头填充块18上部分共同组成贯通连接凸头19；

6、将旧阳极炭块23上表面已被烧结硬化了的预涂抹泡泥进行打毛，然后在新阳极炭块23下表面上涂抹泡泥，和旧阳极炭块23上下叠加，挤压粘结在一起，且旧阳极炭块本体12上的组合式贯通连接凸头19的上表面与其上部对接的新阳极炭块本体12的下部的贯通连接凹槽17的顶面对接粘连在一起，从而组成阳极炭块23进行使用后，恢复阳极炭块23四周氧化铝保温覆盖料26、电解槽27内四周氧化铝保温覆盖料26，再盖上发泡保温盖板24和发泡保温密封辅助小条25继续进行使用。

用本发明的阳极组件，逐一替换现有电解槽27内的预焙阳极炭块组件，直到替代完毕，保护电解槽27正常生产。再用本发明的新阳极炭块23连接本发明消耗至只剩250～300mm厚度的旧阳极炭块23，本发明的阳极炭块23进入被消耗、连接新阳极炭块23、再消耗，再连接新阳极炭块23的循环中，实现本发明的连续预焙阳极生产方法生产。

Claims (11)

1.一种铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：包括栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪（21）的浇铸式钢爪脚（8）上带有能调整高度的机械式钢爪爪片（9），浇铸式钢爪脚（8）及机械式钢爪爪片（9）通过铝水浇铸和阳极炭块（23）上的炭碗（13）连接，机械式钢爪爪片（9）勾挂在炭碗（13）底部的钢爪连接环槽（14）内，将栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪（21）和阳极炭块（23）在电解槽（27）上用发泡保温盖板（24）保温使用，阳极炭块（23）在电解槽（27）上使用后得旧阳极炭块（23），连接旧阳极炭块（23）时，将栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪（21）的浇铸式钢爪脚（8）上机械式钢爪爪片（9）从旧阳极炭块（23）上的炭碗（13）中取出，降低旧阳极炭块（23）的温度，将取出的栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪（21）用铝水浇铸与新阳极炭块（23）上的炭碗（13）连接，将连接后栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪（21）上的阳极炭块（23）和旧阳极炭块（23）通过炮泥粘结在一起，用发泡保温盖板（24）覆盖保温使用。

2.根据权利要求1所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪（21）包括有导杆（2），导杆（2）为中空，导杆（2）下端设有浇铸式钢爪横梁（5），浇铸式钢爪横梁（5）下端设有一组浇铸式钢爪脚（8），浇铸式钢爪横梁（5）与浇铸式钢爪脚（8）均为空心结构，浇铸式钢爪横梁（5）与浇铸式钢爪脚（8）内均设有栓柱保护套（6），栓柱保护套（6）内活动设有栓柱（7），位于浇铸式钢爪横梁（5）上端面的栓柱（7）经螺纹连接有调整螺母（4），位于浇铸式钢爪脚（8）下端的栓柱（7）底部连接有机械式钢爪爪片（9），所述中空导杆（2）、浇铸式钢爪横梁（5）和浇铸式钢爪脚（8）构成中空钢爪钢壳（1），中空钢爪钢壳（1）上的导杆（2）、浇铸式钢爪横梁（5）与浇铸式钢爪脚（8）内有灌注的铝芯（28）。

3.根据权利要求2所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述机械式钢爪爪片（9）两侧浇铸式钢爪脚（8）的下端面上设有两块支撑限位块（10），两块支撑限位块（10）分别错位设置于机械式钢爪爪片（9）的两侧，机械式钢爪爪片（9）在两块支撑限位块（10）之间转动的角度范围为0-90°。

4.根据权利要求1所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述阳极炭块（23）包括有阳极炭块本体（12），阳极炭块本体（12）上部长轴中线上设有一组炭碗（13），炭碗（13）底部设有钢爪连接环槽（14），炭碗（13）两侧阳极炭块本体（23）顶部长轴中线上设有一组与炭碗（13）相间隔的连接凸头（15），连接凸头（15）下方阳极炭块本体（12）底部设有贯通连接凹槽（17）。

5.根据权利要求4所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述炭碗（13）内活动设有炭碗-连接凸头填充块（18）,炭碗-连接凸头填充块（18）和旧阳极炭块（23）顶部的连接凸头（15）共同构成的组合式贯通连接凸头（19），所述旧阳极炭块（23）为电解使用厚度只剩250～300mm，准备连接新阳极炭块（23）的阳极炭块（23）。

6.根据权利要求5所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述旧阳极炭块（23）上的组合式贯通连接凸头（19）比新阳极炭块（23）的贯通连接凹槽（17）窄,新阳极炭块（23）的贯通连接凹槽（17）的两侧内壁和旧阳极炭块（23）上的组合式贯通连接凸头（19）的两侧外壁共同构成导气槽（20），所述新阳极炭块（23）为未电解使用过的阳极炭块（23）。

7.根据权利要求1所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述栓柱螺母可调整中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪（21）上的阳极炭块（23）和旧阳极炭块（23）通过炮泥粘结方法为，先对旧阳极炭块（23）上表面进行降温后，将旧阳极炭块（23）上表面已被烧结硬化了的预涂抹泡泥进行打毛，然后在新阳极炭块（23）下表面上涂抹泡泥，和旧阳极炭块（23）上下叠加，挤压粘结在一起。

8.根据权利要求7所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述阳极炭块（23）使用前，先对阳极炭块（23）上下表面进行机械加工，除去翘曲及表面凹凸点，再在上、下表面各涂抹一层泡泥，进行加温挤压找平，然后将泡泥层表面打毛。

9.根据权利要求7所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述对旧阳极炭块（23）上表面进行降温是在旧阳极炭块（23）上覆盖风冷罩，通过加湿冷风对旧阳极炭块（23）进行降温，使旧阳极炭块（23）上表面降温。

10.根据权利要求1所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述保温使用是通过保留了现有预焙阳极炭块（23）四周和电解槽（27）内四周的氧化铝保温覆盖料（26），去掉了阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料（26）的前提下，再在阳极炭块（23）上表面、阳极炭块（23）四周的氧化铝保温覆盖料（26）和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料（26）上加盖发泡保温盖板（24），辅以发泡保温密封辅助小条（25）加强保温。

11.根据权利要求15所述的铝电解连续预焙阳极生产方法，其特征在于：所述相邻发泡保温盖板（24）之间间隙采用发泡保温密封辅助小条（25）进行密封。