CN1887557A - 铝电解用阳极炭块底部或侧部成槽工艺 - Google Patents

Abstract

本发明针对预焙阳极炭块底部或侧部开槽工艺，在不影响产品质量及性能的前提下，加工对象由熟块改为生块，加工手段由机械加工改为模具成型，在振动压力条件下，塑形为底部或侧部带槽的预焙阳极生块，并且主要采用带状竖直均匀糊料布料方法，以维持糊料流动性；采用二次冷却方法，以满足脱模动作对糊料固化状态的要求。此种开槽工艺脱模轻松方便、节能降耗、产量大、效率高。

Description

铝电解用阳极炭块底部或侧部成槽工艺

技术领域

本发明涉及一种碳材料阳极的成槽工艺，特别是涉及一种铝电解用预焙阳极炭块底部或侧部的模具法成槽工艺。

背景技术

国内外电解铝行业均需用预焙阳极炭块作为电解槽阳极。目前广泛采用的阳极炭块底部都是平的，因而存在升温速度较慢和具有较大的阳极底掌气膜电阻，增加电能消耗。使用底部或侧部带槽的阳极炭块后，可获得升温速度快且具有较小阳极底掌气膜电阻的预焙阳极炭块，从而降低电能消耗和炭块消耗。

底部或侧部带槽的阳极炭块，开槽一般为纵向或横向贯通1～3道，底部等距设置，槽宽约为10mm，槽高为炭块高度的1/3，约200mm，槽一端可比另一端高5～30mm。

目前炭块底部开槽工艺，是在预焙阳极生块焙烧成为熟块后，再使用铣刀或圆盘锯等机械设备，在阳极底部进行开槽。由于高温焙烧后的碳材料硬度特别大，热性能特别好，产品本身不允许水冷却，所以对其进行机械加工，耗能大、成本高、效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铝电解用阳极炭块底部或侧部模具法成槽工艺，在不影响产品质量及性能的前提下，加工对象由熟块改为生块，开槽工艺节能降耗、产量大、效率高。

本发明铝电解用阳极炭块底部或侧部成槽工艺，其特征在于在振型机成型模箱中放置开槽模板，成型模箱相对的内侧壁分别开有卡口，至少一侧的卡口贯通侧壁，开槽模板被咬合在成型模箱的卡口内，而且开槽模板的至少一端通过成型模箱贯通的卡口穿过侧壁，合适温度的成型糊料成带状分配均匀地、竖直地布撒于成型模箱，然后振型机模头及锤头深入到成型模箱内，与成型模箱、开槽模板一起振动，使糊料成型为生块，然后振型机模头及锤头提起、成型模箱提起，生块连同开槽模板被推板推到生块托盘上，迅速送入15～50℃冷却水中冷却50～100秒，出水，迅速从生块中抽出开槽模板，最后生块及其托盘送入冷却水中二次冷却，合格生块进行高温焙烧成熟块即为合格产品。

上所述开槽模板上最好开有孔或槽。

开槽模板的一端最好比另一端略高，一般高5～30mm，开槽模板最好从高端处从生块中抽出，因此开槽模板的高端对应的成型模箱的内侧壁卡口为贯通侧壁的卡口。开槽模板从侧壁中穿过，非常有利于开槽模板从侧部抽出，从而可以保证产品质量。

由于一般模具成槽工艺对产品质量会有一定的影响，如体积密度、抗压强度、角部密实、孔隙率、电阻率、抗氧化性、抗热振、外观等。振动成型过程中，热塑性糊料维持一定流动性，才能保证产品内在质量；具有一定固化曲线，才能保证产品外观质量。在振动成型模箱底部设置开槽模板后，底面被分隔，流动空间减小，损害糊料流动性；开槽模板脱模需要振动糊料固化到一定程度，流动性基本消失，否则极易造成成型生坯脱模划伤和塑性变形。由于模具成槽工艺会存在以上问题，所以，本发明充分进行了考虑，针对以上问题进行了技术改进。

一是运用模具成型的方法，在振动压力条件下，塑形为底部和侧部带槽的预焙阳极生块。

二是采用带状竖直均匀糊料布料方法，以维持糊料流动性；采用二次冷却方法，以满足脱模动作对糊料固化状态的要求。开槽模板上可以有各种形状的孔或槽，作为糊料流动通道。模具开的槽，可以与炭块底面贯通，也可以不贯通。不贯通的，可以留到后续再加工。

三是开槽模板可以从侧部脱模，也可以从底部脱模。开槽模板可以包覆纸、铝箔、塑料膜等防止粘连和划伤、方便脱模的材料。

四是为了开槽模板脱模便利，将振型机的成型模箱进行了适应改进。

本发明开槽模板的材质，可以是金属材料，也可以是非金属易燃材料，如木板、纤维板、刨花板及其它树脂材料等。非金属材料开槽模板可以不进行脱模，直接送高温焙烧后分解掉，然后清渣。这即是本发明的第二种方案：生块第一次冷却后，不需要抽出开槽模板，直接进行第二次冷却，然后焙烧。

生块进行高温焙烧按照已有技术方式进行。

本发明的突出优点是：省时省力，基本不改变原有平底预焙阳极的成型工艺，加工对象由熟块改为生块，加工手段由机械加工改为模具成型，简单易行，脱模轻松方便，质量可靠，费用低，节能降耗、产量大、效率高。

附图说明

图1为预焙阳极侧面剖面图；

图2为预焙阳极端面示意图；

图3为振型机成型模具示意图；

图4为图3中的A部结构示意图。

图中：1阳极碳块侧面  2贯通槽  3阳极碳块端面  4锤头  5模头  6模箱  7导热油  8开槽模板  9振型机振台  10卡口  11油压模夹

具体实施方式

图1、图2所示的预焙阳极为已有技术产品。

如图3所示的振型机成型模具除了成型模箱结构有所改进外，为公知技术设备，包括图4所示的双侧油压模夹。

成型模箱6是在相对两侧的内侧壁分别开有卡口10，其中一侧的卡口贯通侧壁，如图3所示的右侧。开槽模板8的一端高于另一端(30mm)，高端对应成型模箱的右侧。

以下为具体操作工艺：

(一)振型机成型模箱6提升，离开振型机振台9，并悬停于振型机振台上方；

(二)在振型机振台9上，放置开槽模板8(可通过辅助工具固定)，并按标记放置于规定的位置；

(三)振型机成型模箱6下落，成型模箱卡口10咬合开槽模板8，开槽模板顺利嵌入成型模箱；

(四)振型机成型模箱二次悬停；

(五)振型机成型模箱6继续下落到振型机振台9上，位置无误，成型模箱及其开槽模板被振型机双侧的油压模夹11强制结合在振型机振台上，并形成一体；

(六)合适温度的成型糊料(模箱6壁上的夹套内的导热油温度保持在110℃-250℃)，经计量后，成带状分配，均匀地、竖直地、按规定布撒于成型模箱；

(七)振型机模头5及锤头4下落深入至成型模箱内，振型机运转，并将振型机模头及锤头、成型模箱、开槽模板捆在一起振动约100秒(一般为90～120秒)，使其按规定成型为生块；

(八)振型机模头及锤头提起，成型模箱提起，生块连同开槽模板被推板(振型机另外的设置部件)推到生块托盘上，标记并迅速送入30℃冷却水中冷却60秒；

(九)出水，迅速从生块侧部抽出开槽模板；

(十)生块及其托盘迅速送入30℃冷却水中二次冷却，并至规定要求，合格生块下线；

(十一)经1150℃高温焙烧成熟块，检验合格后即为合格的阳极炭块。

开槽模板8上可以设置若个孔或槽(图中省略)，作为糊料流动通道。

如果开槽模板采用非金属易燃材料(板、纤维板、刨花板及其它树脂材料等)，上述步骤(九)可省略(当然也可以抽出开槽模板)，经过高温焙烧开槽模板被烧掉，清理残渣即可。

Claims (5)

1、铝电解用阳极炭块底部或侧部成槽工艺，其特征在于在振型机成型模箱中放置开槽模板，成型模箱相对的内侧壁分别开有卡口，至少一侧的卡口贯通侧壁，开槽模板被咬合在成型模箱的卡口内，而且开槽模板的至少一端通过成型模箱贯通的卡口穿过侧壁，合适温度的成型糊料成带状分配均匀地、竖直地布撒于成型模箱，然后振型机模头及锤头深入到成型模箱内，与成型模箱、开槽模板一起振动，使糊料成型为生块，然后振型机模头及锤头提起、成型模箱提起，生块连同开槽模板被推板推到生块托盘上，迅速送入15～50℃冷却水中冷却50～100秒，出水，迅速从生块中抽出开槽模板，最后生块及其托盘送入冷却水中二次冷却，合格生块进行高温焙烧成熟块即为合格产品。

2、根据权利要求1所述的成槽工艺，其特征在于所述开槽模板上开有孔或槽。

3、根据权利要求1所述的成槽工艺，其特征在于开槽模板的一端比另一端高5～30mm，开槽模板的高端对应的成型模箱的内侧壁卡口为贯通侧壁的卡口，开槽模板从高端处从生块中抽出。

4、铝电解用阳极炭块底部或侧部成槽工艺，其特征在于在振型机成型模箱中放置开槽模板，开槽模板采用非金属且易燃材料，成型模箱相对的内侧壁分别开有卡口，至少一侧的卡口贯通侧壁，开槽模板被咬合在成型模箱的卡口内，而且开槽模板的至少一端通过成型模箱贯通的卡口穿过侧壁，合适温度的成型糊料成带状分配均匀地、竖直地布撒于成型模箱，然后振型机模头及锤头深入到成型模箱内，与成型模箱、开槽模板一起振动，使糊料成型为生块，然后振型机模头及锤头提起、成型模箱提起，生块连同开槽模板被推板推到生块托盘上，迅速送入15～50℃冷却水中冷却50～100秒，然后再送入冷却水中二次冷却，合格生块进行高温焙烧成熟块即为合格产品。

5、根据权利要求4所述的成槽工艺，其特征在于所述开槽模板上开有孔或槽。

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