专利名称：一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法
技术领域：
一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，涉及一种用于电解铝生产过程中构成铝电解槽炉底的阴极炭块组的制作方法。
背景技术：
阴极炭块组是构成铝电解槽炉底的主要材料，其制作质量的优劣直接影响着电解槽的寿命、炉底压降等技术指标。目前阴极炭块组的制作过程主要包括以下两个过程A、阴极炭块的制作目前，铝电解槽所使用的阴极炭块是以电煅无烟煤为主要原料，添加不同含量的人造石墨碎，加入煤沥青作为粘结剂，通过“配料→混捏→成型→焙烧→加工→开挖燕尾槽工序”，而生产的阴极炭块。
B、阴极炭块的组装阴极炭块组装是将阴极钢棒及阴极炭块通过一定方式连接在一起。组装质量的好坏对阴极电压降及电解槽的使用寿命有直接的影响。目前，通常使用的阴极炭块的组装工艺有钢棒糊捣固法、磷生铁浇铸法。它们存在的一个共同缺点是铁炭接触压降高。另外，磷生铁浇铸法，由于热震和炭钢之间热膨胀差异而导致阴极炭块两翼裂缝和边角裂缝，为以后电解槽底部破损埋下了隐患。炭糊捣固法由于捣固后强度较低，在吊运、摆放炭块过程中，钢棒发生不同程度的下坠，造成焙烧时阴极电流分布不均，易使钢棒发红、电解槽早期破损等。钢棒捣固糊在电解槽启动、焙烧加热后，产生挥发性收缩，所形成的气孔率较大，为电解槽的破损埋下了隐患。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术的不足，提供一种能够有效降低铁炭接触压降，减少阴极炭块组原发性缺陷，简化制作工艺的铝电解槽用阴极炭块组的制作方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，其特征在于其制作过程是在振动成型时模具中，将阴极钢棒预置于糊料中，振动成型制得嵌有阴极钢棒的生块，再进行焙烧和机械加工而制作的。
本发明的一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，其特征在于预置的阴极钢棒是在经过表面除锈后，再在钢棒涂表面涂敷高温石墨糊层的预处理的。
本发明的一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，其特征在于振动成型时，振动成型机模具的端头内侧设有下部开有与嵌入阴极钢棒外型相配合的通槽的内衬模板。
本发明的一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，其特征在于振动成型时，首先在模具底部铺有一层糊料，厚度20-50mm，降下重锤静态压实；再提起重锤，放置阴极钢棒，用钢爪将其余糊料平面打毛；再将剩余糊料加入模具，按照常规进行震动成型。
本发明的方法，在振动成型模具中，放置用来安放和固定钢棒头内衬模板，并在钢棒涂表面涂敷高温石墨糊层，有效减少了减少焙烧过程中的热应力破坏；直接把阴极钢棒与糊料一体化振动，制得嵌有阴极钢棒的生块，嵌有阴极钢棒的阴极炭块在焙烧炉中一体化焙烧；通过一体化成型与焙烧使阴极炭块和钢棒接合更加紧密。本发明的方法为采用异型钢棒制作阴极炭块组提供了可能，有利于增大铁炭接触面积，并使电解槽电流分布更加均匀。本发明的方法能够有效降低铁炭接触压降，减少阴极炭块组原发性缺陷，简化了制作工艺。
图1为本发明方法的振动成型的设备、模具及物料的结构示意图。
图2为本发明方法使用的振动成型模具的内衬模板结构示意图。
具体实施方案一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，制作过程是在振动成型时模具中，将阴极钢棒预置于糊料中，振动成型制得嵌有阴极钢棒的生块，再进行焙烧和机械加工而制作的。预置的阴极钢棒是在经过表面除锈后，再在钢棒涂表面涂敷高温石墨糊层的预处理的。振动成型时，振动成型机模具的端头内侧设有下部开有与嵌入阴极钢棒外型相配合的通槽的内衬模板。振动成型时，首先在模具底部铺有一层糊料，厚度20-50mm，降下重锤静态压实；再提起重锤，放置阴极钢棒，用钢爪将其余糊料平面打毛；再将剩余糊料加入模具，按照常规进行震动成型。
实施例1、阴极钢棒预处理阴极钢棒砂洗或化学方法除锈后，将制作好的石墨粉糊料(人造石墨粉50％-90％，粘结剂10％-50％，混匀)均匀的涂抹到钢棒表面。
2、糊料混捏按照常规混捏工艺进行，制作出阴极糊料。
3、一体化成型首先在置于振动成型机振动平台6上模具1的端头附加内衬模板5，在内衬板的下部开有小槽，用来安放和固定钢棒4头。成型时首先在模具底部铺有一层糊料3；(为底面加工留出余量)，厚度20-50mm，降下重锤2静态压实。提起重锤，放置阴极钢棒，用钢爪将其余糊料平面打毛。将剩余糊料加入模具，按照常规工艺进行震动成型。
4、一体化焙烧按照常规焙烧工艺进行焙烧。
5、表面加工阴极炭块组的两个端头表面不加工，其余表面按常规工艺进行加工。
上面所述的实施方案，仅仅是对本发明的优选实施方案进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域和本行业工程技术人员，对本发明的技术作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求
1.一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，其特征在于其制作过程是在振动成型时模具中，将阴极钢棒预置于糊料中，振动成型制得嵌有阴极钢棒的生块，再进行焙烧和机械加工而制作的。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，其特征在于预置的阴极钢棒是在经过表面除锈后，再在钢棒涂表面涂敷高温石墨糊层的预处理的。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，其特征在于振动成型时，振动成型机模具的端头内侧设有下部开有与嵌入阴极钢棒外型相配合的通槽的内衬模板。
4.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，其特征在于振动成型时，首先在模具底部铺有一层糊料，厚度20-50mm，降下重锤静态压实；再提起重锤，放置阴极钢棒，用钢爪将其余糊料平面打毛；再将剩余糊料加入模具，按照常规进行震动成型。
全文摘要
一种铝电解槽用阴极炭块组的生产方法，涉及一种用于电解铝生产过程中构成铝电解槽炉底的阴极炭块组的制作方法。其特征在于其制作过程是在振动成型时模具中，将阴极钢棒预置于糊料中，振动成型制得嵌有阴极钢棒的生块，再进行焙烧和机械加工而制作的。本发明的方法能够有效降低铁炭接触压降，减少阴极炭块组原发性缺陷，简化了制作工艺。
文档编号C25C3/00GK1924105SQ200610127938
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月5日 优先权日2006年9月5日
发明者刘风琴, 苏自伟, 罗英涛 申请人:中国铝业股份有限公司