CN1341780A - 铝电解预焙阳极钢爪的保护套及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种以电解槽废旧阴极炭块经破碎加工后为干料,以糖浆或淀粉为粘结剂,混匀后即成保护料,把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上,使用时,保护料进行自焙形成一个牢固的保护套,从而实现了对阳极钢爪保护的技术方案,该方案改变了已有技术中利用沥青和煤焦油做粘接剂的缺点,减轻了污染,不影响铝电解的废气净化工艺,生产工艺简单,原料易得,成本低,保护效果好,效益高,易推广使用。

Description

铝电解预焙阳极钢爪的保护套及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种铝电解生产设备，特别是预焙铝电解槽所用炭阳极钢爪的保护套及其生产方法。

背景技术

在预焙槽铝冶炼工艺中，随着炭阳极的不断消耗，需要定期将包括阳极钢爪在内的阳极系统往下降，当阳极系统下降到一定高度时就得拔出，剩下的炭阳极称为残极。而这时从残极的高度来看还有继续使用的余地，如能继续使用则可以有效地降低吨铝阳极炭块净耗，降低吨铝的生产成本，提高经济效益。

但当继续使用，下降量超过某一高度时，高温熔融的电解质就将浸泡钢爪，这样阳极钢爪就被电解质腐蚀。另一种情况是电解质水平的波动加剧了这一过程。在电解质的腐蚀下，一方面钢爪的几何形状发生变化，力学性能亦发生改变，缩短了钢爪的使用寿命；另一方面从钢爪上腐蚀下来的铁进入电解槽，在电解作用下进入原铝，抬高了原铝的铁含量，最后影响成品铝的质量和品位。

为了避免出现这种情况，只能将阳极系统中钢爪部分保护起来。现已有这方面的保护技术，我们已申请了专利(专利申请号00114512)，但在推广使用的过程中我们认识到该专利技术的缺陷是显而易见的。

保护环的配方中以沥青、煤焦油作为粘接剂，使用起来不利于环境保护，而且生产工艺复杂，组装麻烦。

保护环的生产包括配料、混捏、压力成型、焙烧等工艺过程，使用时还需要进行安装，操作起来比较麻烦。

保护环的配方中有沥青、煤焦油等，在焙预烧方案中，焙烧工艺一方面增加了生产成本，另一方面沥青、煤焦油在焙烧过程中放出有毒气体，污染空气。在自焙烧方案中，沥青、煤焦油在焙烧过程中也要放出有毒气体，不但污染空气。，同时也严重影响铝电解工艺中的废气处理。

粘接剂中使用了沥青和煤焦油，也不利于铝电解烟气净化系统的运行。

该专利技术中，需把两个半圆形的保护块用上述粘接剂粘接在阳极炭块上的阳极钢爪周围，保护块与保护块之间、保护块与阳极炭块之间、保护块与阳极钢爪之间都要使用大量粘接剂，由于沥青和煤焦油这种油性粘接剂具有低温段的热溯性(＜200℃)和高温段(＜200℃)的热溯固性，在使用时的自焙烧过程中，一方面在较低的温度时，粘接剂变软发生流淌，造成部分接口不同程度的粘接剂缺失，影响使用效果。另一方面自焙烧过程中该粘接剂散发出大量的煤焦油挥发物和沥青烟，煤焦油挥发物和沥青烟中含有大量有毒物质，造成了对空气的污染，特别是对电解操作工人身体造成危害。而且这种油烟容易粘附在铝电解固体烟气净化系统中的净化剂上，严重影响净化效率。

技术内容

本发明人针对原有专利技术的缺陷，提出了一套新的技术方案。该方案以铝电解槽的废旧阴极炭块经破碎加工后为干料，以糖浆或淀粉为粘接剂，混匀后通过模具直接将该保护料捣固安装在阳极钢爪的待保护处，使用时该处的保护料经自焙烧形成牢固的抗高温电解质腐蚀的保护套，从而实现使用有利于环保的材料、以简便的成型安装方法、以较少的投入解决炭阳极钢爪的保护问题，达到降低吨铝阳极炭块的净消耗量、节约生产成本、提高经济效益的目的。

以上所述的铝电解槽的废阴极炭粉的粒度组成为(干料)：+6mm＜5％，-6～+1mm45±3％，-1～+0.15mm15±3％，0.075mm以下为余量。

所述的粘接剂为糖浆或淀粉，或者以任何比例混合的糖浆和淀粉的混合物；

其中糖浆包括白砂糖、黄糖、糖厂提取结晶糖后的废糖蜜，也可以使用糖蜜酒精废液，特别是浓缩后的废糖或糖蜜酒精废液，成本较低，使用效果也不错，还为糖厂的废液处理提供了一种新的途径。

淀粉包括粘合性能好的薯类淀粉、玉米粉、大米粉、面粉等。

废阴极炭粉与糖浆或淀粉的重量含量比例为(以固形物干料计)：60～85％：15～40％。

阳极钢爪保护套的制作方法是：先将铝电解槽废旧阴极炭块经破碎后做干料，糖浆或淀粉加少量热水调合使其成为糊状，再放到搅拌机中加入适量的水与干料搅拌(以捞起不滴水为合适)，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上，使用时，保护料进行自焙形成一个牢固的保护套。

本发明方法所采用的设备主要有：破碎机、制粉机、混料机、安装模具、风镐等。

本发明与背景技术相比，具有以下几个特点：

1、有利于环保，主要原料为铝电解槽废旧阴极炭块和采用一些糖厂的废液，利用了这些工业废料，本身就是一条处理该类废料的有效措施。

2、粘结剂为有机水性物质，使用时无污染、不影响烟气净化系统之工作，也不会发生粘接剂变软发生流淌，造成部分接口不同程度的粘接剂缺失的情况。

3、工艺流程简单：直接捣固安装在钢爪上，无接缝，保护效果好。

4、原料容易组织，成本低，效益高，易推广，使用不受季节影响。

具体实施方式

实施例一：

取大米粉30公斤，加少量水调匀，加入铝电解槽的废阴极炭粉70公斤，再放到搅拌机中与干料搅拌，并加入热水使其成为糊状，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上，待晾干后形成一个牢固的保护套。

实施例二：

取木薯粉20公斤，加少量水调匀，加入铝电解槽的废阴极炭粉80公斤，再放到搅拌机中与干料搅拌，并加入热水使其成为糊状，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上，待晾干后形成一个牢固的保护套。

实施例三：

取糖厂提取结晶白糖后的废糖蜜50公斤(含固形物约30％)，加入铝电解槽的废阴极炭粉75公斤，再放到搅拌机中与干料搅拌，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上，待晾干后形成一个牢固的保护套。

实施例四：

取面粉25公斤，加少量水调匀，加入铝电解槽的废阴极炭粉75公斤，再放到搅拌机中与干料搅拌，并加入热水使其成为糊状，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上，待晾干后形成一个牢固的保护套。

实施例五：

取糖厂酒精废液100公斤，浓缩到含固形物约30％的浓度，加入铝电解槽的废阴极炭粉60公斤，再放到搅拌机中与干料搅拌，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上，待晾干后形成一个牢固的保护套。

实施例六：

取甘蔗原料糖40公斤，加入铝电解槽的废阴极炭粉60公斤，放到搅拌机中加入热水使其成为糊状，与干料搅拌，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上，待晾干后形成一个牢固的保护套。

实施例七：

取糖厂酒精废液1 00公斤，浓缩到含固形物约20％的浓度，加入白砂糖20公斤，铝电解槽的废阴极炭粉60公斤，再放到搅拌机中与干料搅拌，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上，待晾干后形成一个牢固的保护套。

实施例八：

取糖厂废糖蜜70公斤，加入木薯粉20公斤，并加热调成糊状，再取铝电解槽的废阴极炭粉60公斤，放到搅拌机中与干料搅拌，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上，待晾干后形成一个牢固的保护套。

Claims (4)

1、一种铝电解预焙阳极钢爪的保护套，由铝电解槽的废阴极破碎后的炭粉和粘接剂组成，其特征是所述的粘接剂为糖浆或淀粉，或者以任何比例混合的糖浆和淀粉的混合物，废阴极炭粉与糖浆或淀粉的重量含量比例为(以固形物干料计)：60-85％：15-40％。

2、根据权利要求1所述的铝电解预焙阳极钢爪的保护套，其特征是粘接剂糖浆包括白砂糖、黄糖、糖厂提取结晶糖后的废糖蜜或酒精废液。

3、根据权利要求1所述的铝电解预焙阳极钢爪的保护套，其特征是所述的粘接剂淀粉包括粘合性能好的薯类淀粉、玉米粉、大米粉、面粉。

4、一种如权利要求1所述的铝电解预焙阳极钢爪保护套的生产方法，其特征是先将铝电解槽废旧阴极炭块经破碎后做干料，糖浆或淀粉加少量热水调合使其成为糊状，再放到搅拌机中加入适量的水与干料搅拌，即得到保护料，把保护料通过模具直接捣固安装在阳极钢爪上。