一种用于铝电解槽覆盖预焙阳极的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于铝电解槽的一种覆盖预焙阳极的方法。
【背景技术】
[0002]每台预焙阳极铝电解槽上有几十块阳极，分为两排。例如，160kA电解槽有24块阳极，350kA电解槽有48块阳极。每块阳极炭块约1吨重，炭块与阳极钢爪和铝导杆组装成一体。大部分的阳极钢爪是排成一排的，见图1。新炭块高度一般是650mm，在电解生产过程中，阳极炭块逐渐消耗，经过约30天，阳极高度只剩130?150mm，成为残极，然后就得换阳极。
[0003]换阳极过程:用天车的打击头将残极周边的电解质结壳打开，用天车的扭拔机构松开阳极夹具，再用天车把红热的残极吊出电解槽槽膛，运到阳极托盘上放下。再用吊具吊住新阳极，吊着运到槽膛，安装在电解槽上，上紧阳极夹具，添加好覆盖料。
[0004]铝电解是熔盐电解，是在960°C的熔融冰晶石电解质中进行电解，电解槽的保温很重要。阳极上的覆盖料主要是氧化铝粉和冰晶石电解质的结块破碎后的颗粒和粉料，都是较好的隔热材料，覆盖料可以减少电解槽的散热。另外，覆盖料可以减少炭阳极的空气氧化。一般，都要求覆盖料达到20cm厚，见图2。添加覆盖料大多是工人用铁铲操作，高温粉尘多，工作环境恶劣，劳动强度大。残极从电解槽取出后，炭块上面还覆盖着厚厚的热电解质。等残极冷却后，需要运输到专门的车间去清理残极上的电解质，并破碎这些电解质，运回电解车间，再用于覆盖阳极。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:提供一种覆盖预焙阳极的方法，缩短和简化覆盖料的处理过程，加快新阳极的升温，加速新阳极的导电和工作。
[0006]本发明的技术方案是:一种用于铝电解槽覆盖预焙阳极的方法，采用在阳极炭块上方铺设预制成形的覆盖块的方式代替原有添加颗粒状或粉状覆盖料的方法。
[0007]在覆盖块上方可以铺设覆盖料，即适量添加颗粒状或粉状覆盖料，用于填补覆盖块间的间隙和保温，当覆盖块的保温足够时，也可以不设覆盖料。
[0008]覆盖块包括两块呈镜像对称的分块，分块内包含钢筋网，钢筋网用于提高覆盖块的强度，每个钢筋网配置一根起吊钢筋，用于覆盖块成形后起吊。
[0009]两个分块的长度等于阳极炭块的长度，两个分块的宽度相加等于阳极炭块的宽度，分块的高度等于要求的覆盖料的厚度。
[0010]覆盖块的材料为冰晶石。当阳极快消耗完时，阳极薄，覆盖块位置低，会被熔融的冰晶石侵蚀。熔融的冰晶石腐蚀性强，可以溶解除了炭、钼以外的所有材料。冰晶石是3NaF.A1F3,除了 Na，Al，F，其它元素进入槽子都是杂质。覆盖块如果用其他材料，溶解进冰晶石的其他材料会形成杂质进入铝液，降低铝的纯度。所以覆盖块的材料只能用冰晶石。
[0011]覆盖块的制作和普通混凝土预制板类似，即采用模盒加上钢筋来浇注成形。
[0012]新阳极装到电解槽上后，用覆盖块盖在阳极上面，阳极周边也覆盖好。每个阳极上面放置两个覆盖块。
[0013]换阳极时，先把残极上的覆盖块吊到相邻的阳极上面，通常是左边的分块放到左边阳极炭块上，右边的分块放到右边阳极炭块上。然后吊出残极，将新阳极装入电解槽。再把覆盖块从相邻的阳极上，吊到新阳极炭块上，给新阳极的外侧加覆盖料，就完成换极了。
[0014]上述过程就是本发明的覆盖阳极的方法。与现有技术相比，本发明具有以下优势:
第一个优点，缩短和简化了覆盖料的处理过程。现有工艺，残极上的电解质覆盖料很厚，覆盖料的量多半大于残极的量。更换阳极时，多功能天车将红热状态的阳极和覆盖料从电解槽一起取出，放在阳极托盘上。冷却后再运输到阳极组装车间，再用残极清理机把电解质清理分离，经破碎后的电解质运回电解车间。在将残极取出、运输途中和处理过程中，残极上的电解质四散飞扬，既是有用物料的损失又造成污染。用本发明方法，阳极上的是覆盖块，就近从残极移到新阳极上，取出的残极上面不带电解质，省去了覆盖料的冷却，运输和破碎。
[0015]第二个优点，?400°C热(温度大约在400°C)的覆盖块直接移到新阳极上，加快了新阳极的升温，加速新阳极的导电和工作。冷的新阳极放进熔融电解质后，熔融电解质立刻在阳极底面凝固成一层结壳，不能导电。只有等新阳极逐渐升温，电解质结壳融化后，阳极炭块接触到熔融电解质，阳极才会导电。换阳极是最重要的电解槽日常操作，换阳极的质量对电解槽的正常运行至关重要。用本发明的方法，可以加速新阳极的导电和工作，即改进了换阳极的质量。
[0016]本发明实现了缩短和简化覆盖料的处理过程，将会是铝电解技术的一个大改进，因为换阳极是每台电解槽每天的必须操作，对电解铝厂和电解槽至关重要。
【附图说明】
[0017]图1为阳极炭块和钢爪结构示意图；
图2为阳极炭块上铺设覆盖料的示意图；
图3为将覆盖料制作成覆盖块的盒子，即模盒；
图4为覆盖块内的钢筋网结构示意图；
图5为浇注成形后的覆盖块示意图；
图6为覆盖块铺设在阳极炭块上的状态示意图；
图7更换阳极炭块时覆盖块的状态示意图。
【具体实施方式】
[0018]一种用于铝电解槽覆盖预焙阳极的方法，采用在阳极炭块上方铺设预制成形的覆盖块的方式代替原有添加颗粒状或粉状覆盖料。
[0019]附图中1为阳极炭块，2为覆盖料，3为阳极铝导杆，4为覆盖块。
[0020]如图3所示，用钢板制造两个盒子，用作模子。两个盒子镜像对称，盒子的长度等于阳极炭块的长度，两个盒子合起来的宽度等于阳极炭块的宽度，盒子的高度等于要求的覆盖料的厚度，可以取20?25cm。
[0021]如图4所示，用细钢筋制作内筋网架，每个网架上面有一个起吊钢筋。将钢筋网放在覆盖料盒子中。
[0022]如图5所示，将融化的冰晶石熔液浇注满覆盖料盒子，冰晶石冷却凝固后，包裹住钢筋网，内部的钢筋网起加固的作用。冰晶石凝固后像水泥一样坚硬结实，用于覆盖阳极，称它为覆盖块4。假设阳极长X宽为1.7X0.7米，则覆盖块4为1.7X0.35X0.2米，比重
2.3，每个覆盖块4重274kg。
[0023]新阳极1装到电解槽上后，用覆盖块4盖在阳极上面，阳极1周边也覆盖好(采用颗粒状或粉末状的覆盖料2)。每个阳极上面放置两个覆盖块4，覆盖后的各阳极1如图6所示。
[0024]换阳极1时，先把残极上的覆盖块4吊到相邻的阳极1上面(即先移开覆盖块4)，如图7所示。
[0025]吊出残极，将新阳极1装入电解槽。再把覆盖块4从相邻的阳极1上，吊到新阳极1炭块上，给新阳极1的外侧加覆盖料2，就完成换极了。
【主权项】
1.一种用于铝电解槽覆盖预焙阳极的方法，包括在阳极表面添加覆盖料的步骤，其特征在于:所述覆盖料(2)为覆盖块(4)。2.根据权利要求1所述的一种覆盖块，其特征在于:覆盖块(4)包括两块呈镜像对称的分块，分块内包含钢筋网。3.根据权利要求2所述的一种覆盖块，其特征在于:两个分块的长度等于阳极炭块的长度，两个分块的宽度相加等于阳极炭块的宽度，分块的高度等于要求的覆盖料的厚度。4.根据权利要求2所述的一种覆盖块，其特征在于:覆盖块(4)的材料为冰晶石。
【专利摘要】本发明公开了一种用于铝电解槽覆盖预焙阳极的方法，采用在阳极炭块上方铺设预制成形的覆盖块的方式代替原有添加颗粒状或粉状覆盖料的方法，覆盖块包括两块呈镜像对称的分块，分块内包含钢筋网。本发明缩短和简化了覆盖料的处理过程，加快了新阳极的升温，加速了新阳极的导电和工作。
【IPC分类】C25C3/12
【公开号】CN105274571
【申请号】CN201410243919
【发明人】王愚
【申请人】贵阳铝镁设计研究院有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月4日