专利名称：：制造用于熔盐电解法生产铝的阳极的方法、所得到的阳极及其用途的制作方法
技术领域：
：本发明涉及通过熔盐电解生产铝时所用阳极的制造方法，更具体而言，涉及根据霍尔-赫鲁特(Hall-H6roult)法生产铝时所用预焙阳极的制造方法。
背景技术：
：铝的工业生产是根据熟知的霍尔-赫鲁特法在电解池中通过熔盐电解进行的。法国专利申请FR2806742(对应美国专利US6409894)/>开了铝熔炉中为生产铝而+殳计的装置。电解液(electrolyticbath)容纳于包括钢制槽壳和位于该槽底部的阴极装置的电解池内，所述钢制槽壳的内側覆有耐火和/或绝热材料。通常由碳质材料构成的阳极被固定在带有能够将它们垂直移动(displace)的装置的上部结构中，所述阳极在电解过程中被逐渐消耗。阳极浸于含有氧化铝和冰晶石的液体浴中，其中冰晶石为基本由氟化铝和氟化钠组成的助熔剂，其使如此混合的氧化铝在约950。C熔融。由电解槽、其阳极和电解液形成的装置称为电解池。熔炉包含多个成直线布置的电解池，其位于建筑物内时称为电解屋(electrolytichall)或电解室，并通过连接导体顺序电连接。才艮据最常用的技术，电解池中含有多个阳极，每个阳极都包括金属杆和由碳质材料制成的称为阳极块的块体，该块体在铝的电解还原反应过程中被消耗。通常，熔炉包含阳极制造及处理车间和阳极组装车间，在该车间中将金属杆和由碳质材料制得的块体进行组装。这些车间用来回收杆和称为阳极残头的残余阳极块，并用来制造新阳极，例如由阳极焙制车间输出的预焙的碳质块体。操作过程中，熔炉所要求的对电解池进行的工作特别包括用新阳极更换残阳极、对液态金属取样、取样或添加电解质、及将覆盖材料沉积在阳极上及阳极周围，该覆盖材料为氧化铝和"电解质淦(crushedbath)"粉末的混合物，"电解质渣"本身为一种经回收、固化而后又粉碎的电解液。该最后的操作称为"阳极覆盖"，其目的在于减少热损失及防止阳极露出部分由环境空气而氧化。该过程包括用覆盖材料尽可能均匀地覆盖阳极块和它们之间空隙。通常，覆盖材料必须以约10cm的厚度覆盖阳极块。如果需要有效抑制与氧化有关的碳损失，对阳极块进行仔细覆盖就很重要。通常，每生产一吨铝，观测到的碳损失在20kg左右，但如果所述覆盖层分布非常不均匀，对应于每吨铝的碳损失可高达50kg。此外，已观察到，差的阳极覆盖可能导致阳极装置变形，甚至损坏杆与阳极块之间的连接。以往，阳极覆盖是手工进行的，或通过一种辅助方式借助固定于沿着通过槽上方的移动式起重才几(travellingcrane)移动的小车上的装置进行，例如借助一种同时用于更换阳极的铝电解多功能天车(pottendingassembly)PTA进行。例如，本申请人提交的国际专利申请W02005/095676中公开了一种特别紧凑的铝电解多功能天车PTA，其至少含有更换阳极所需的所有工具及一个用于分布覆盖材料的料斗。在手工方式中，由至少一名操作人员来倾倒成袋的覆盖材料并用适当的工具使其分散开。在借助PTA进行覆盖操作的情况下，该装置包括料斗和覆盖材料分布装置，同时该机械装置通过位于PTA上的操作室中或位于地面上接近待覆盖区域之处的操作员借助控制箱来控制；所述分布装置主要由能够向上、向下移动并且能被移动到阳极上方任意位置的曲柄管(crankedtube)构成。不管该操作采用何种方法进行，覆盖质量方面的巨大差异经常会受到指责，并随时间加重，因为在更换新阳极的最初几天，由于阳极上部的形状——为便于在阳极寿命终止时将其从槽内取出时固化浴的移除及回收而具有倒角，很难在阳极上保持足够厚的覆盖层。法国专利申请FR2527229公开了一种绝热法，其包括将一条铝带环绕在阳极上部的外围，以形成一种屏障，从而维持阳极上的绝热层足够厚。这样，当阳极消耗并降低时，铝带抵达逐渐变热的区域，最终逐渐地熔融。同时，电解质渣失去其流动性并以某种方式烧结，从而使覆盖层维持在阳极上方的位置并提供令人满意的绝热效果。但该方法首先需要改进阳极的形状以容纳并保持铝带，其次该方法仍属于覆盖阳极的手工方式或辅助方式。专利申请W089/10436公开了一种将阳极杆(stem)的销通过套(sleeves)或圏(collar)环绕的方法。在一些实施方案中，这些圏可在杆的底端插入碳质块体时同时形成。它们可在双-壳模具中通过側向施压和/或通过顶部施压而压制获得。这些只能极其局部覆盖阳极块顶部的圏主要是用于保护销。本申请人试图首先改进对槽内阳极的绝热的控制，其次保护所述阳极以防热和电解液上方的氧化介质的4曼蚀。本发明的第一个目的为一种制造通过熔盐电解生产铝时所用阳极的方法，所述阳极包括由导电性金属制得的阳极杆和至少一个由碳质材料制得的称为阳极块的块体，该方法至少包括以下步骤a)获得阳极杆；b)获得适宜数量的待固定于所述阳极杆上的阳极块；c)将该阳极杆的一端固定于一个或多个所述阳极块上，以在所述杆和所述的一个或多个阳极块之间形成良好的机械连接和良好的电连接。如上所述，一个杆可与几个阳极块相连接。下文中，我们有时将使用单数形式的术语"阳极块，，来表示与阳极相连的所有块体。很显然，本发明所关注的阳极块是从阳极块生产车间输出的新的阳极块，该阳+及块以前从未浸入到电解池中。本发明方法的特征在于，在步骤c)之前、期间或之后，但在将所述阳极》文入电解池之前，在所述阳极块上表面上至少部分沉积一层控制厚度的保护层，该保护层的厚度一般为5-25cm，由耐热和耐电解液上方的介质腐蚀的材料构成。所述上表面是指保持露出电解液之外的阳极块部分。它通常位于与金属杆的连接的附近，与朝向作为阴极的槽底的阳极块部分相对。所述保护层的材料有利地为耐火的且对电解液和所述电解液表面上流通的气体是化学惰性的。因此，与FR2527229中7>开的方法不同，本发明方法在将阳极放入电解池之前，用一层保护性材料以易于控制的厚度覆盖位于电解池外部的阳极，该厚度不论在将阳极放入槽内之前对其进行何种操作均可保持恒定，并达到一种稳定的热平衡状态。此外，本方法不需要在阳极块上部的外围放置铝带。所述保护层可在步骤c)的组装之前、期间或之后沉积。操作顺序主要取决于所进行的组装类型及被选用作保护层的材料的特性。杆和阳极块通常通过将常带有几个支架(stand)或"销"的杆的一端嵌入阳极块上所形成的孔内而进行组装。如果沉积层非常容易局部去除(通常通过机械加工、钻孔等)，则在制造将用来将阳极末端或销装配到阳极块表面部分上的一个或多个所述孔之前进行沉积是有利的。另一方面，如果覆盖材料特别难于去除，优选在组装之后进行沉积，尤其是当保护层必需通过粉末材料的压制而制得时进行沉积，即使接触条件由于阳极杆支架的存在而有所限制，以致使获得的材料稍欠均匀。本方法涉及通过组装金属杆和碳质块体而获得的所有组合阳极，该方法在用于制造所谓的"预焙"阳极时是特别有利的。由导电性金属制成的预焙阳极的杆与一种用于将其固定于上部结构的装置相连，并与电连接装置相连，其具有长方形截面。预焙阳极的阳极块基本为平行六面体形状，杆固定在所述阳极块的一个面上，通常为正对于将会朝向构成阴极组件的槽的底部的一个面。预焙阳极的杆和阳极块之间的连接通过支架来完成，所述支架通常由钢材制成，固定于杆的底部，其通常为倒置的路灯柱形状，该路灯柱的每个分支与一种圆柱形末端相连，所述末端的轴线与杆的轴线平行，其被称为"销"。杆和阳极块通过一种"插钎"操作而进行组装，其中所述销插入碳质块上表面所形成的凹槽中，并且将销和铰孔之间存在的缝隙通过浇注熔融金属、通常为铸铁而进行填充。由此制得的金属衬套也称为"套筒"，其在杆和碳质材料制得的块体之间形成良好的机械连接和良好的电连接。一个杆有时与多个阳极块相连。通常，预焙阳极中存在一个在阳极块的上表面上垂直向上安装的金属阳极杆。该上表面具有比杆的截面明显更大的表面积；当杆固定于阳极块上时，与杆的方向相垂直的阳极块横截面明显大于所述杆的垂直截面，通常是所述杆的截面的10倍以上。该大表面必须进行保护，优选在其最大的部分上，通过沉积一种基本为固态——换言之一种固态或高度粘稠的——保护性覆盖层而进行，所述保护性覆盖层具有足够的结合力，以便在将阳极放入电解池中之前在阳极操作过程中其能够维持在阳极上而不会脱落。根据本发明，该保护层通常在阳极块的大部分上表面上以基本恒定的厚度被沉积。优选地，如果所述上表面的整个部分不能全部被覆9盖，例如由于阳极支架的存在及形成的尺寸，则将覆盖层制成包含至少一个大致位于阳极块上表面外围、基本为固态的环形区域。这样，未被固态环形覆盖层覆盖的部分形成的孔可例如用粉状覆盖材料填充，该覆盖材料通过所述覆盖可在各种阳极操作过程中保持在原来的位置。借助本发明的方法，可对同时作为绝热层的保护层的厚度进行控不同厚度的层:依据所用的材料:、厚度通常二于5至25cm之间"。、'优选地，保护层材料中含有一些与过去在覆盖层材料中所用的成分相似的化学成分，如氧化铝和氟化铝。同样优选地，为了不过度干扰电解液(其酸性和反应性等)，该材料中还包含其它电解液成分，例如氟化钠；以及冰晶石中也可存在的其它添加剂，例如氟化钙。这样，如此获得的阳极首先被保护层覆盖，该保护层的厚度在阳极块上部的所有位置均可被控制，而且不存在任何污染电解液的风险。可设想用以下顺序的步骤进行沉积a)在所述阳极块的上部上设周缘壁，以便与所述阳极块的上表面一起形成模具；b)将一种流体材料倾倒在如上形成的模具中；c)对所述流体材料进行处理，以获得固着于所述阳极块的固体层；d)移除所述周缘壁。在阳极组件的上部上设周缘壁，以使其能够和与该阳极组件相连的一个或多个阳极块的上表面一起形成模具，设计所述模具以保持流体材料，该流体材料优选基于化学组成与构成电解池领域中的常规阳极覆盖方法中所用的覆盖材料的材料组成相似的产品，即氧化铝和水晶石成分。所述流体材料可以几种形式存在-干燥粉末形式，例如氧化铝与当时所用的电解质渣粉的混合物；-糊状形式，首先将混合物与粘合剂混合，然后通过蒸发、熔化或分解而使粘合剂消失。这两种形式的特征均为使用含固体颗粒的流体材料。经过适当的处理后，获得含所述已凝聚的固体颗粒的固体层，其固着于被如此覆盖的阳极上。有利地，该流体材料可从当时所用的粉状覆盖材料制得，该粉状覆盖材料为氧化铝和电解质渣粉的混合物，电解质渣粉本身由水晶石和氧化铝混合物获得。但该流体材料也可预先经过加热后以液体形式存在，可与助熔剂混合，以熔融态存在以^更浇注。所述模具的质量，换句话说，在阳极块的上部放置周缘壁的条件，取决于所使用流体材料的流动性；与阳极块接触的液体材料相比糊状材料需要更好的密封。如果需要，对于特定的液体材料，可在所述碳质部件的铸造过程中制造一种承受所述周缘壁的环边(peripheralrim)或一种可与所述壁匹配的凹槽来改变阳极上部的形状。但这种阳极形状上的改变对于本发明所考虑的大部分流体材料而言是不需要的，尤其是对于那些含固体颗粒的材料。可设计所述壁以用于促进操作过程、抵抗在阳极块上放置时的震动、使不破坏阳极块及抵抗用于将该流体材料转化为固体层时所进行的机械和/或热处理。很显然，如果该流体材料为一种含氧化铝、氟化铝和氟化钠的炫融混合物，则该横向壁的材料必须能够耐高温，通常高于IOO(TC。例如，所述模具可通过提供一套彼此相连并带有側沿(shoulder)的折叠板制得，所述侧沿环绕并支撑于阳极组件中一个或多个阳极块的周围边缘上，以使所述板形成一个围绕该一个或多个阳极块的上表面的小室，而所述阳极块这样形成该模具的"底"。对于阳极组件包含几个由缝隙隔离的阳极块的情形，可将壁放置在邻近所述缝隙的外围，并且通常比上表面低几厘米，以防止或至少减緩流体材料通过所述缝隙的流动，所述缝隙侧部覆盖的高度定义为缝隙中气隙和流体材料粘度的函数。如上所述，为了由流体材料获得固体层，可进行几种处理。但这些处理取决于所用流体材料的特性。如果所述流体材料以干粉形式使用，例如氧化铝和当时使用的电解质渣粉的混合物，则将粉末收集在所述模具中，使其表面平整(通常使用刮刀)，以使模具中的高度基本一致，然后将其压紧，然后将其加热到烧结温度从而获得固态凝聚层；其中所述压紧一般通过液压设备使用至少一个冲床进行，该冲床的外部轮廓通常与模具的轮廓相匹配。显然，在这种情况下，所述的周缘壁必须能够抗高的压力，简单的折叠板组件可能是不够的。有利地是，该板组件可用一套通过插接装置(jack)活动的竖板替代，并将其设置为当插接装置的行程终了时，竖板位于靠近阳极块的竖直的外围表面处，抑或甚至与其轻微地接触支撑，并一起形成所述的周缘壁。如果所述流体材料以糊状形式使用，则将所述混合物预先与一种粘合剂——通常为水、树脂、蜡或地聚合物(geopolymer)——混合，然后通过蒸发、熔化或分解而使该粘合剂消失。如果将水与覆盖材料混合以制造所述流体材料，则水尤其构成一种优异的粘合剂。通常，在将阳极组件引入电解池之前使所述粘合剂消失。但对于某些粘合剂，例如在室温下为固体的蜡，可在其存在状态下被用于输送沉积在阳极组件上的高粘度层。在这种情况下，它们只能在将阳极放入电解池中后借助池内温度的作用而消失。显然，首先要确证这样的消失过程不会严重污染该电解池的内部。如果所述流体材料以熔融浴的形式使用，则进行冷却以获得足够坚固和刚性的层，以便使这样所覆盖的阳极可容易地被输送。该处理一旦结束，即可移除所述的周缘壁，如此4吏在阳极块的整个上表面上覆盖有厚度至少为5cm、优选10cm以上的固体覆盖层的阳极暴露出来。该层的机械强度不必很大，但其必须具有足够的粘合力以维持在阳极上的附着而不必与阳极块的表面牢固结合，而且该层必须在将阳极块输送至电解池的过程中以及放置其的操作中保持在阳极块上部的完整。当阳极被放入电解池中之后，新阳极与相邻阳极之间的空隙仍需被覆盖。该操作也需要手工或在操作人员的监视下半自动地进行。但该工作较快，对电解池的操作干扰不大，覆盖分布差的风险较低。但是，在本发明的一个优选实施方案中，形成一个覆盖层以可免除由操作人员进行的覆盖新阳极和相邻阳极之间的空隙的工作。制造一种特殊形状的模具，该模具可形成多余的覆盖材料来覆盖放置于槽中的阳极组件与相邻的阳极组件之间的空隙。该模具的形状设计为使其外周至少部分包括突出部，该突出部可用来制造悬挂于阳极块侧壁的檐口，其体积与填充所述阳极块之间的空隙所需的覆盖材料的体积相当。所述檐口优选置于至少是当将阳极安装于电解池中时最不容易接近的位置，即靠近将被放置于电解池纵向中轴线附近的阳极块一侧的位置。由此获得的被覆盖的阳极具有环绕在其外围的由一种保护性材料构成的"檐口"，所述保护性材料例如为与凝聚或烧结的电解质渣相似的材料。一旦阳极被放入电解池中就位，即可对所述檐口进行破坏性处理，该处理使悬挂的檐口部分碎裂，并使碎裂的颗粒落下，由此来填充所述阳极块和相邻阳极块之间的空隙。第一种处理包括使用超声来破坏制成檐口的材料，使其变为粉状，以便当该檐口的粉状碎片下落时它们填充阳极块之间的空隙。第二种处理包括用基于覆盖材料和粘合剂的混合物来填充突出部，所述混合物处于6(TC以上的温度时被破坏。一旦阳极被放入电解池中就位，檐口会快速达到高于60C的温度，粘合剂熔化，混合物流下，自然填充阳极块之间的空隙。可使用一些树脂或蜡-蜂蜡(蜡酸、蜂花棕榈醚(myricilpalmiticether))，其熔化温度为62至70。C之间(通常为63或64°C);-加洛巴蜡或巴西棕榈蜡，其化学成分为廿六酸蜂花酯，在82-86'C熔化；一禾牛罗曼"f、尔漆树胶蜡(coromandellacquergumwax),其炫点与加洛巴蜡非常相近；-中国植物蜡(Chinesevegetablewax),其由树木被一种寄生虫——球菌——叮咬后反应而分泌。它们的熔化温度为82°C;-最后，在一些情况下可尝试使用水，其在IOO'C时转变为气态。覆盖阳极块的层部分的材料与檐口的材料必须满足不同且几乎不相容的要求；阳极覆盖材料必须随时间的推移保持稳定，以有效保护阳极的浸入部分，而檐口必须在阳极块被放入电解池中后的几个小时内碎裂。有利地，将所述周缘壁设计为例如使其带有挡板或横向壁，以便使直接位于阳极块上的层和檐口由不同的流体材料制成。更普遍地，本方法可分成几个步骤-可以是首先沉积保护层，然后——一般通过粘结——通过使用单独由易碎材料制成的檐口进行组装。-也可以是进行几个沉积步骤，以获得多材料覆盖层。例如，几种不同材料的层可进行堆叠，先沉积的层的表面作为由此形成的新模具的底。在每一步中，使用同样的周缘壁，或使用另一个具有不同形状的壁。这样，具有令人满意的机械强度的第一凝聚材料层可用没有突出部的第一模具沉积，然后具有易于脱落的材料的第二层使用能够形成悬挂于阳极块竖壁的檐口的第二模具沉积。第一层也可使用具有竖壁或具有使其底部变宽的、带有明显锥度的壁的第一模具沉积，一旦该第一层已沉积形成，则使用至少一个具有锥度的而使底部变窄的倾斜的周缘壁和该第一层的侧部边缘而形成一个将形成环形檐口的模具。本发明的另一个目的为一种包括金属杆和至少一个阳极块的阳极组件，其特征在于所述阳极块的上表面至少部分覆盖有通常厚度为5至15cm的、由耐热及耐电解液上方的介质腐蚀的材料形成的层。构成所述保护层的材料优选耐火且对电解液和所述电解液表面上流通的气体呈化学惰性。有利地，该阳极组件为预焙的阳极，保护层至少部分地覆盖阳极块的上表面，形成至少大致位于所述上表面外围的固态环状层。优选地，形成保护层的材料中含有一些与迄今为止所用的覆盖材料组分相似的化学组分，例如氧化铝和氟化铝。还优选地，该材料中还包含其它电解液组分例如氟化钠以及冰晶石中同样可能存在的其它添加剂如氟化4丐，以便不会过度地破坏电解液(其酸性、反应性等)。优选地，保护层含固体氧化铝和电解质渣颗粒。有利地，所述层至少部分带有悬挂于所述阳极块外围周围的侧壁的檐口，所述檐口的体积与填充阳极块之间空隙所需的覆盖材料的体积相当。本发明的另一个目的为如上所述的阳极装置的用途，用于在霍尔-赫鲁特方法的范围内通过熔盐电解生产铝。图1示意性地示出了典型的预焙常规阳极。图2a和2b基于图1所示阳极的特定实例的几何形状，示意说明本发明的一种特定实施方案中的两个步骤。图3a和3b示意说明在本发明该特定实施方案的一种变化方案中的其它两个后续步骤。在该变化方案中，第一层形成后，通过该第一层的侧部边缘、阳极块的部分上表面和一种倾斜的周缘壁形成一种模具，以制成悬挂于阳极块侧壁的檐口。具体实施例方式以下描述的实例基于图1所示的常规预焙阳极的特定几何形状。显然，本发明方法可用于所有其它已知的预焙阳极几何形状。图1中的阳极20包括金属杆22，金属杆22与碳质材料制成的两个新阳极块21和21，相连。杆22具有长方形的截面，与一种用于将其固定在上部结构上的装置及一种电连接装置(未示出)相连。阳极块21和21，为平行六面体形状，杆22固定在各个所述阳极块的一个面(21b，21b，)上，该面正对于将会朝向构成阴极组件的槽的底部的面(21a,21a，)。杆和阳极块之间通过固定在杆底部的支架连接，其形状像带有六个分支(22a)的倒置的路灯柱，在分支的末端装有销(22b),三个一组，将每组销设计为固定在一个阳极块上。在插入过程中，将销插入在阳极块21和21，的上表面形成的凹槽内，并将销和铰孔之间存在的缝隙通过浇注铸铁进行填充。这样形成的金属衬套30确保了杆22和块体21和21，之间良好的机械连接和良好的电连接。阳极块的上表面(21b,21，b)具有比杆22的横截面明显更大的表面积。出于阳极块制造条件方面的原因，所述上表面具有外围斜面21c。这样的几何构造对于在将阳极置于电解池中之后维持覆盖材料的规则厚层是不利的。该以外围斜面为边界的大的表面将被本发明范围内的保护层所覆盖。在以下实施例中，在插入之后，也即在已将杆和阳极块组装之后，在阳极块的上表面进行沉积。实施例1(图2a和2b)将四块竖板(图2a中示出2个标号40和1个标号41)围绕在阳极块21和21，的上表面21b和21，b的外围设置，其可通过插接装置(未示出)沿基本水平的方向驱动。将这些板放置为当该插接装置的行程终了时，它们轻微地接触支撑于阳极块组件的四个垂直的外围表面21d上。它们一起形成所述周缘壁，与阳极块的上表面21b和21b，共同确定覆盖材料将被压紧的空隙。覆盖材料的流体材料为氧化铝和"电解质渣"粉的混合物，该电解质渣本身为经回收、固化而后又粉碎的电解液。该粉状混合物被引入所形成的模具中。块体21和21，之间的缝隙23应足够窄，以防止覆盖材料的大量损失。为减少损失，至少应使邻近缝隙23的板41的高度为低于上表面21b+21，b几厘米，所述缝隙侧部的重叠高度定义为该缝隙的气隙和流体产品的粘度的函数。将覆盖材料粉收集在模具中，使其表面平整以获得模具内大致一致的高度。然后通过两个冲床60和60，的垂直作用而压实，其中各冲床处于垂直于阳极块的方向。每个冲床朝向组件内侧带有凹进部，其由杆底部的臂的形状而定，以便使所述沖床可向着阳极块自由地下落而不会与杆底部的所述臂发生接触。冲床的外部轮廓设计为使其受板40组件所形成的壁的阻碍较少。在该实施例中，阳极块21和21，的上表面21b和21，b的累加表面积在21112左右。流体材料，事实上为氧化铝和"电解质渣"粉的混合物，通过使用能够提供300吨力的插接装置压紧。侧板，其设计为形成不超过20cm厚度的保护层，通过能够抗60吨反作用力的插接装置驱动。压紧后，将板移除并将组件加热至烧结温度——通常为500-600。C——以获得固态凝聚层。必须承认，由于杆底部侧向分支的存在，部分粉末——尤其是靠近凹槽的部分——只被轻度或较差地压紧。但是，由于冲床完整地围绕在阳极块21和21，的上表面21b和21，b的周围，制成的覆盖层10中至少大致位于所述上表面外围周围的环形区域ll是紧密的，因为其位于冲床的正下方，已被令人满意地压紧。粉状覆盖材料或多或少地良好凝聚的区域12——尤其是销22b附近的区域——被所述环形区域11所围绕。通过这种方式，将覆盖材料在各种阳极操作过程中保持在其位置，即使凝聚较差或只轻度集聚。最差的情况是，如果其在操作过程中移除，这些区域中形成的小孔可以在阳极装入电解池时用覆盖材料进行填充。实施例2(图2a、2b、3a和3b)在该实施例中，起始步骤与以上实施例相同以在阳极块21和21，的上表面21b和21，b上形成保护层，但生产过程通过制造悬挂于阳极块外部竖壁21d的檐口而继续。第一层制成使其外围边缘13比阳极块的竖壁21d少量缩进。构建一种锥形以使底部较窄的倾斜的周缘壁42，以使该壁、第一层的侧部边缘13和块体上表面21b的部分斜面21c—起，形成一个被设计用于形成环形檐口14的模具。将混合物制备成包含覆盖材料和一种粘合剂，该粘合剂占混合物的5-15重量％，并将其倾入所形成的模具中。该粘合剂可以是熔融的蜡，而后使其在模具中冷却。这种情况下，第一层的压紧和烧结在檐口铸成前进行。粘合剂也可以是水。在这种情况下，铸造有利地在压紧和烧结过程之间进行，以使烧结处理也可用于使檐口材料中的水蒸发。由于水是覆盖材料的一种有效的粘合剂，在这种情况下，檐口必须通过超声来碎裂。1权利要求1.制造通过熔盐电解生产铝时所用阳极(20)的方法，所述阳极包括一个由导电性金属制得的阳极杆和至少一个由碳质材料制得的称为阳极块的块体，所述方法至少包括以下步骤a)获得一个阳极杆(22)；b)获得适宜数量的被设计为将会被固定至该阳极杆的阳极块(21)，所述阳极块是新的，也即之前从未浸入到电解池中；c)将该阳极杆的一端固定于一个或多个所述阳极块上，以在所述杆和所述的一个或多个阳极块之间形成良好的机械连接和良好的电连接；所述方法特征在于，在步骤c)之前、期间或之后，但在将所述阳极放入电解池之前，在所述一个或多个阳极块(21，21’)的上表面(21b，21’b)上至少部分沉积一层控制厚度的保护层(10)，该保护层厚度一般为5-25cm，由耐热和耐电解液上方的介质腐蚀的材料构成。2.根据权利要求1的制造方法，其特征在于，具有控制厚度的、由对电解液和所述电解液表面上流通的气体呈化学惰性的耐火材料构成的保护层至少部分沉积在所述一个或多个阳极块(21，21，)的上表面(21b，21，b)上。3.根据权利要求1或2的制造方法，其特征在于，所述一个或多个阳极块(21)基本为平行六面体形状，并且所述保护层沉积在所述一个或多个阳极块(21)的大部分上表面上。4.根据权利要求3的制造方法，其中形成至少一个包括大致位于所述阳极块(21，21，)的上表面(21b，21，b)外围的周围且基本为固态的环形区域(11)的覆盖层。5.根据权利要求1-4中任一项的制造方法，其中沉积一种包含氧化铝和氟化铝以及可能含氟化钠和/或氟化钙的保护层。6.根据权利要求3-5中任一项的制造方法，其中所述保护层使用以下顺序的步骤进行沉积a)在所述一个或多个阳极块(21，n，)的上部(21b,21，b)设周缘壁(40和41)，以便与所述阳极块的上表面一起形成模具；b)将一种流体材料倾倒在所形成的模具中；C)对所述流体材料进行处理，以获得固着于所述阳极块的固体层；d)移除所述周缘壁。7.根据权利要求6的制造方法，其中所述流体材料包含一种固体颗粒的混合物。8.根据权利要求7的制造方法，其中所述流体材料为氧化铝和电解质渣粉的混合物。9.根据权利要求6的制造方法，其中周缘壁的形状为使得该周缘壁支撑在所述阳极组件中一个或多个阳极块的外围边缘上，以使其形成一个围绕该一个或多个阳极块的上表面的小室，该上表面由此而形成模具的"底"。10.根据权利要求6的制造方法，其中使用一种周缘壁，所述周缘壁带有环绕并支撑于该一个或多个阳极块的外围边缘的侧沿。11.根据权利要求6-10中任一项的制造方法，其中所述流体材料以干粉形式使用，将所述材料收集在所述模具中，使其上表面平整以使模具中的高度基本一致，将所述材料使用至少一个沖床压紧，然后至少将模具所占的体积进行加热以获得固态凝聚层。12.根据权利要求11的制造方法，其中所述周缘壁使用一套通过插接装置驱动的竖板(40，41)制成，并将其设置为当所述插接装置的行程终了时，它们靠近或轻微地接触支持于阳极块的垂直的外围表面(21d)处，并一起形成所述周缘壁。13.根据权利要求6-10中任一项的制造方法，其中所述流体材料以糊状形式使用，将所述混合物首先与一种粘合剂——通常为水、树脂、蜡或地聚合物——混合，然后通过蒸发、熔化或分解而使该粘合剂消失。14.才艮据权利要求6-10中任一项的制造方法，其中所述流体材料以一种熔融浴的形式使用，并进行冷却以获得固体层。15.根据权利要求6-14中任一项的制造方法，其中制造一种特殊形状的模具，使其外周至少部分包含一种突出部，该突出部可用来形成悬挂于阳极块侧壁(21d)的檐口(14)，所述突出部的体积与填充阳极块之间的空隙所需的覆盖材料的体积相当。16.根据权利要求6-15中任一项的制造方法，其中权利要求6的沉积方法被使用数次，以获得多层沉积，先沉积层的表面作为新模具的底，在每一步中，或使用与之前的步骤中同样的周缘壁，或使用另一个具有不同形状的壁。17.根据权利要求6-15中任一项的制造方法，其中第一层使用具有竖壁(40)或具有带有明显锥度而使其底部变宽的壁的第一模具沉积，一旦该第一层(IO)已沉积，则使用至少一种底部变窄的、倾斜的周缘壁(42)和所述第一层的侧部边缘(13)而形成一个将形成环形檐口(14)的模具。18.包括一种金属杆(22)和至少一个新阳极块(21)的阳极组件(20)，所述新阳极块也即一种之前从未被插入电解池中的块体，所述阳极组件特征在于，所述阳极块(21)的上表面覆盖有通常厚度为5至15cm的、由耐热及耐电解液上方的介质腐蚀的材料形成的层(10)。19.根据权利要求18的阳极组件，其特征在于所述阳极块(21)基本为平行六面体形状，而且所述保护层(10)至少部分地覆盖所述阳极块的上表面(21b)，包括至少一个大致位于所述上表面的外围的且基本为固态的环形区域(11)。20.根据权利要求18或19的阳极组件，其特征在于所述保护层包含氧化铝和氟化铝，且可能含氟化钠和/或氟化4丐。21.根据权利要求18-2G中任一项的阳极組件，其中所述保护层至少部分带有悬挂于所述阳极块(21)外围周围的侧壁(21d)的檐口(14)，隙所^的覆盖:i^体积相当。、、、'H、22.根据霍尔-赫鲁特方法通过熔盐电解生产铝的方法，其特征在于使用根据权利要求18-21中任一项的阳极组件。23.根据权利要求22的方法，其中使用权利要求21的阳极组件，并且其中在将一个残阳极用一个新阳极替换后，对所述悬挂的檐口进行破坏性处理，该处理具有填充所述阳极块和相邻阳极块之间的空隙的效果。24.根据权利要求23的方法，其中所述破坏性处理包括使用超声来破坏制成檐口的材料，使其变为粉状，以便当该粉状碎片下落时它们可填充阳极块之间的空隙。25.根据权利要求23的方法，其中所述突出部用一种基于覆盖材料和粘合剂的混合物来填充，所述混合物处于60。C以上的温度时成为流体或被破坏。全文摘要本发明涉及一种通过熔盐电解生产铝时所用阳极的制造方法，所述阳极包括由导电性金属制得的阳极杆和至少一个含碳的块体(21)，或阳极块。所述方法至少包括以下步骤a)提供阳极杆；b)提供新阳极块；c)将阳极杆的一端固定于阳极块上，以提供所述杆和所述阳极块之间的合适的机械接合和合适的电连接。所述方法特征在于，在步骤c)之前、期间或之后，但在将所述阳极放入电解池之前，至少在所述阳极块上表面的一部分上沉积一层控制厚度的保护层(10)，该保护层厚度一般为5-25cm，由耐热和耐主要位于电解溶液上方的环境腐蚀的材料构成。文档编号C25C3/00GK101443484SQ200780017660公开日2009年5月27日申请日期2007年5月10日优先权日2006年5月15日发明者A·范阿克,D·莱斯卡斯利,L·德默勒那赫申请人:E.C.L.公司