一种燃气焙烧电解槽用预制砖及其制备方法与流程

本发明涉及铝电解技术领域，特别涉及一种燃气焙烧电解槽用预制砖及其制备方法。

背景技术：

焙烧预热是铝电解生产过程中的一个重要环节，铝电解槽焙烧预热主要是通过焙烧加热升温来烘干电解槽阴极内衬，使焙烧温度接近正常生产温度，防止内衬中的水分在高温下快速排出而使内衬造成裂纹；目前常见的铝电解槽焙烧预热方法主要包括铝液焙烧法、焦粒焙烧法和燃气焙烧法，而利用燃气焙烧法进行焙烧时，对应使用的燃气焙烧电解槽的盖板通常为铁制盖板，但是采用铁制盖板存在以下问题：保温效果差，冲击电压高，焙烧耗时长；在焙烧过程中，铁制盖板上的铁杂质容易掉入到电解槽内而影响电解铝的质量；焙烧过程中，铁制盖板容易变形而与阳极发生卡涩，启动短时间后需要工作人员将其取出进行校正，费时费力，且存在重大安全隐患。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种保温效果好且保证电解铝质量的燃气焙烧电解槽用预制砖。

本发明的第二个目的在于提供一种保温效果好且保证电解铝质量的燃气焙烧电解槽用预制砖的制备方法。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种燃气焙烧电解槽用预制砖，所述预制砖的制备原料包括如下质量百分比的各原料组分：混合料70％-78％，粘合剂22％-30％，以上各原料组分的质量百分含量之和为100％。

进一步地，所述混合料包括如下质量百分比的各原料组分：氧化铝粉40％-60％，粒径为1-3cm的氧化铝碎块40％-60％，以上各原料组分的质量百分含量之和为100％。

进一步地，所述粘合剂包括如下质量百分比的各原料组分：水玻璃80％-90％，水10％-20％，以上各原料组分的质量百分含量之和为100％。

进一步地，所述预制砖的长为30cm-55cm，宽为30cm，厚为5cm。

本发明的第二个目的由如下技术方案实施：一种燃气焙烧电解槽用预制砖的制备方法，包括如下步骤：

1)制备混合料:取氧化铝粉和经筛选后的氧化铝碎块按配比混合并搅拌均匀；

2)制备粘合剂:将水玻璃和水按配比混合并搅拌均匀；

3)混合搅拌:将已制备的混合料和粘合剂按配比混合均匀，且搅拌成团状，制得搅拌中间体，搅拌时间为20min-30min；

4)压制成型:将搅拌中间体放置于模具中后，再将模具放置于制砖机上进行压制成型，制得预制砖坯体，压力为20mpa-25mpa，压制时间为3min-5min；

5)干燥:将压制成型后的预制砖坯体从模具中脱出，常温晾晒5-10天，制得预制砖。

进一步地，所述混合料包括如下质量百分比的各原料组分：氧化铝粉40％-60％，粒径为1-3cm的氧化铝碎块40％-60％，以上各原料组分的质量百分含量之和为100％。

进一步地，所述粘合剂包括如下质量百分比的各原料组分：水玻璃80％-90％，水10％-20％，以上各原料组分的质量百分含量之和为100％。

进一步地，所述混合料与所述粘合剂的质量百分比为：混合料70％-78％，粘合剂22％-30％，以上各原料组分的质量百分含量之和为100％。

本发明的优点：本发明通过粘合剂将氧化铝粉和氧化铝碎块粘结为整体，经压制成型及干燥后的预制砖的强度满足使用要求，而且该预制砖的保温效果良好，使燃气焙烧电解槽焙烧温度均匀，焙烧耗时短、效率高；由于预制砖的原料主要为氧化铝粉和氧化铝碎块，在焙烧过程中，掉入到电解槽内的原料并不会影响电解铝的质量，保证产品质量。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

实施例1：一种燃气焙烧电解槽用预制砖，预制砖的制备原料包括如下质量百分比的各原料组分：混合料70％，粘合剂30％；混合料包括如下质量百分比的各原料组分：氧化铝粉40％，粒径为3cm的氧化铝碎块60％；粘合剂包括如下质量百分比的各原料组分：水玻璃80％，水20％；预制砖的长为30cm，宽为30cm，厚为5cm。

实施例2：一种燃气焙烧电解槽用预制砖，预制砖的制备原料包括如下质量百分比的各原料组分：混合料78％，粘合剂22％；混合料包括如下质量百分比的各原料组分：氧化铝粉60％，粒径为1cm的氧化铝碎块40％；粘合剂包括如下质量百分比的各原料组分：水玻璃90％，水10％；预制砖的长为55cm，宽为30cm，厚为5cm。

实施例3：一种燃气焙烧电解槽用预制砖，预制砖的制备原料包括如下质量百分比的各原料组分：混合料75％，粘合剂25％；混合料包括如下质量百分比的各原料组分：氧化铝粉50％，粒径为2cm的氧化铝碎块50％；粘合剂包括如下质量百分比的各原料组分：水玻璃85％，水15％；预制砖的长为40cm，宽为30cm，厚为5cm。

实施例4：利用实施例1制备的一种燃气焙烧电解槽用预制砖的制备方法包括如下步骤：

1)制备混合料:取氧化铝粉和经筛选后的氧化铝碎块按质量百分比40％和60％混合并搅拌均匀；

2)制备粘合剂:将水玻璃和水按质量百分比80％和20％混合并搅拌均匀；

3)混合搅拌:将已制备的混合料和粘合剂按质量百分比70％和30％混合均匀，且搅拌成团状，制得搅拌中间体，搅拌时间为20min；

4)压制成型:将搅拌中间体放置于模具中后，再将模具放置于制砖机上进行压制成型，制得预制砖坯体，压力为25mpa，压制时间为3min；

5)干燥:将压制成型后的预制砖坯体从模具中脱出，常温晾晒10天，制得预制砖。

实施例5：利用实施例2制备的一种燃气焙烧电解槽用预制砖的制备方法包括如下步骤：

1)制备混合料:取氧化铝粉和经筛选后的氧化铝碎块按质量百分比60％和40％混合并搅拌均匀；

2)制备粘合剂:将水玻璃和水按质量百分比90％和10％混合并搅拌均匀；

3)混合搅拌:将已制备的混合料和粘合剂按质量百分比78％和22％混合均匀，且搅拌成团状，制得搅拌中间体，搅拌时间为30min；

4)压制成型:将搅拌中间体放置于模具中后，再将模具放置于制砖机上进行压制成型，制得预制砖坯体，压力为20mpa，压制时间为5min；

5)干燥:将压制成型后的预制砖坯体从模具中脱出，常温晾晒7天，制得预制砖。

实施例6：利用实施例3制备的一种燃气焙烧电解槽用预制砖的制备方法包括如下步骤：

1)制备混合料:取氧化铝粉和经筛选后的氧化铝碎块按质量百分比50％和50％混合并搅拌均匀；

2)制备粘合剂:将水玻璃和水按质量百分比85％和15％混合并搅拌均匀；

3)混合搅拌:将已制备的混合料和粘合剂按质量百分比75％和25％混合均匀，且搅拌成团状，制得搅拌中间体，搅拌时间为25min；

4)压制成型:将搅拌中间体放置于模具中后，再将模具放置于制砖机上进行压制成型，制得预制砖坯体，压力为23mpa，压制时间为4min；

5)干燥:将压制成型后的预制砖坯体从模具中脱出，常温晾晒5天，制得预制砖。

利用实施例4-6制备得到的一种燃气焙烧电解槽用预制砖，其作为电解槽的盖板可以使焙烧温度达到设定温度930℃-940℃，与采用铁制盖板相比，冲击电压降低3v，提高电流效率；而采用铁制盖板时焙烧温度为920℃-930℃，由此增加焙烧温度，提高了焙烧效率；由于预制砖的保温效果好，焙烧时电解槽内升温快，与使用铁制盖板相比，可节约天然气用量；另外，使用预制砖不存在变形现象，不需要工作人员进行取出校正，降低劳动强度，并且避免了安全隐患。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。