一种定型保温组合砖块的制作方法

背景技术：
：现通用的铝电解槽阳极钢爪组，由铝导杆、阳极钢爪和阳极炭块组合构造而成。

现有预焙铝电解槽，在进行电解生产过程中，一个重要的生产工序是更换阳极作业，即当阳极炭块消耗到残极厚度时，电解质液腐蚀危及到阳极钢爪头的使用安全时，需将残阳极炭块从铝电解槽槽膛内取出，更换上一个高度如初的新阳极炭块。在新更换的阳极炭块入槽就位后，为了提升阳极炭块的升温速度，防止阳极炭块氧化，减少铝电解槽阳极炭块的热散失，维持铝电解槽内的热平衡，需在新阳极炭块的上表面部添加散状不定型的覆盖料，在阳极炭块上部构造上一层厚度约在15cm至18cm的覆盖料保温层。

在电解生产过程中，该散状物料覆盖保温层，会随着阳极炭块消耗，温度的提高，在电解槽内烧结成一个整体的覆盖料结壳块层，俗称覆盖料结壳块。

该覆盖料结壳块层，一旦在铝电解槽内烧结定型，其强度较高，在更换阳极炭块时，需要打壳锤头将残极边部的覆盖料结壳块打开，(俗称开边缝作业)，而后，才能将残极炭块和上部处于红热状态的覆盖料结壳块层，从铝电解槽内取出，腾出位置，以便更换上一块新阳极炭块。

刚从电解槽内取出的残极炭块、阳极钢爪已和覆盖料结壳层烧结在一起，为了使得阳极钢爪和覆盖料可重复利用，需先清理掉阳极炭块上部的散状覆盖料烧结结壳层并将其破碎成粉状型物料。其工序是：待残极炭块和电解质覆盖料结壳层冷却后，采用机械干涉破碎或人工锤击破碎的方法，将电解质覆盖料结壳层在残极上击碎破清理下来，而后在将这些覆盖料结壳层碎块，运至到机械破碎系统装置，将其破碎成粉状物料后，重新返回到电解生产工艺中，作为覆盖料重复使用。

因此，现通用的铝电解槽生产工艺，采用不定型的散状覆盖料，对阳极炭块上部进行覆盖保温的生产方式，主要存在以下缺陷；

1、用电解质或氧化铝做成粉状覆盖料保温层，在电解槽内烧结形成硬质结壳的过程中，会吸收大量的热能，浪费电解能耗。

2、在更换阳极过程中，残极炭块和覆盖料结壳层处在红热高温状态，出槽后，会在铝电解槽外释放出大量的无功热能，浪费电解能耗。

3、在清理破碎残极炭块上部覆盖料结壳过程中，不仅会消耗大量的人工作业劳动和机械能耗，而且会产生大量的电解质粉尘污染环境。

4、在更换残极进行开边缝及吊取残极出槽过程中，会有覆盖料结壳块坠入到电解质液中，为防止覆盖料结壳块污染电解质，需用人工或机械进行捞块作业。该项作业在高温环境下进行，不仅环境艰苦，而且劳动强度较大。

技术实现要素：
：为了减少现有铝电解槽生产工艺中，采用粉粒散覆盖料作为阳极炭块上部保温层所产生的上述缺陷，本发设计提出了一种新的对铝电解槽阳极炭块上部实施保温作业的技术方案。

该技术方案特征是：先预制生产一种用于安置在阳极炭块上方，能够替代散状覆盖料对阳极炭块实施保温功能的定型保温组合砖块。而后，用定型保温组合砖块(4)，作为阳极炭块(1)上部保温层的构建部件，安置在阳极炭块(1)的上部、阳极钢爪头(5)的外围，形成一个即可以移动拆装、又可以重复使用的定型保温砖块层(11)的技术方案。以替代现有的用散状料对阳极炭块上部实施保温覆盖的技术方案。

依据上述技术方案：一种定型保温组合砖块，其特征是：该定型保温砖块(1)为组合配置构件，由若干个单体定型保温组合砖块(1)相互组合配置构造而成，可在阳极炭块(4)上部，阳极钢爪头(5)的外围，形成一个完整的定型保温砖块层(11)，其单体定型保温砖块(1)的外观形状为矩形，在贴近阳极钢爪头(5)的侧面，构造有与阳极钢爪头进行穿插配置的半圆形开口或矩形开口凹槽(2)，用若干块单体定型保温组合砖块(1)，在阳极炭块(4) 上部构造组合成一个定型保温砖块层后，其定型保温砖块层(11)的外轮廓的平面投影为矩形，中间留有阳极钢爪头(5)与阳极炭块(4)进行连接配置通过空间位置，其相邻的定型保温组合砖块(1)之间有组对间隙(2)。

依据上述技术方案，用定型保温组合砖块(1)在阳极炭块(4)上部进行构造定型保温砖块层(11)，可为单层设置，或双层设置；当为单层设置时，其定型保温组合砖块(1)，可采用耐火材料或碳素材料进行制成；当为上下双层设置时：其下层的定型保温组合砖块(1)，采用对电解质液无污染的碳素材料制成，其上层的定型保温组合砖块(1)，可采用耐火材料或保温材料制成。

依据上述技术方案，一种用于阳极炭块(4)上部定型保温砖块层构造的定型保温组合砖块(1)上设置有用于定位用的安装定位卡槽(9)以及吊装卡具构造用连接孔(10)。

采用本发明设计提出的定型保温组合砖块，用于铝电解槽阳极炭块(4) 上部的定型保温砖块层的构造，由于定型保温层砖块(1)与阳极钢爪头(5) 之间设定有组对间隙缝()3，因此，定型保温层砖块(1)和阳极钢爪头(5)，在电解槽内高温状态下不会烧结形成一个整体；在残极出槽后，其定型保温砖块，就可以在红热状态下，从残极上直接卸取下来，组装安置到新阳极炭块上，直接进行重复利用。这样，就会产生以下有益的技术效果：

减少了残极炭块上部覆盖料结壳层出槽后，处在红热高温状态覆盖料层的热散失；减少了入槽后在新阳极炭块上部的覆盖层的热吸收；减少极炭块上部覆盖料结壳的清理破碎工序，从而减轻人工作业劳动和机械能耗，改善了电解铝作业的整体工况环境，减少了电解质粉尘对环境污染；减少了在更换残极残极作业中的开边缝作业过程中覆盖料结壳块坠入到电解质液中的机率，减少捞块作业的劳动作业量。

采用本发明所设计的定型保温组合砖块构建阳极炭块上部的定型保温砖块层的技术方案替代传统的用散状覆盖料构件阳极炭块上部保温层的技术，不仅可减少覆盖结壳的热吸收和热散失，降低电解铝在生产过程中的能耗，而且可以减少覆盖料的物流周转量和破碎处理工作量，减少残极清理作业的工序环节，减轻工人的劳动强度，降低企业的生产成本。

附图说明：本发明一种定型保温组合砖块的结构使用方法，通过说明书附图和具体实施例的表述，则更加清晰。

图1、为本发明一种定型保温组合砖块实施例1的主视图。

图2、为图1的侧视图。

图3、为图1的俯视图。

图4、为本发明一种定型保温组合砖块实施例1的单体砖块的立体图。

图5、为本发明一种定型保温组合砖块实施例2的主视图。

图6、为图5的侧视图。

图7、为图5的俯视图。

图8、为本发明一种定型保温组合砖块实施例3的主视图。

图9、为图8的A-A断面的侧视图。

图10、为图8的俯视图。

图11、为本发明一种定型保温组合砖块实施例4的主视图。

图12、为图11的A-A断面的侧视图。

图13、为本发明一种定型保温组合砖块实施例5的主视图。

图14、为图13的俯视图。

其图中所示：1定型保温组合砖块、2凹槽、3组对间隙缝、4阳极炭块、 5阳极钢爪头、6阳极钢爪横梁、7定位方钢、8吊装卡具、9定位卡槽、10卡具连接孔，11定型保温砖块层。

具体实施方式：本发明一种定型保温组合砖块(1)的技术特征和应用实施技术方案，通过实施例的表述则更加清晰。

实施例1：如图1、图2、图3、本实施例所设计的一种定型保温组合砖块(1)是在阳极炭块(4)的上部构建定型保温砖块层(11)的部件，该定型保温砖块层(11)，由4个规格相同的单体定型保温组合砖块(1)构造而成：其单体定型保温组合砖块(1)的上平面投影为矩形，在贴靠近阳极钢爪头(5) 的侧面，设置有用于钢爪头(5)通过的矩形或半圆形凹槽(2)，如图5所示； 4个单体定型保温组合砖块(1)在阳极炭块(4)上部安置组合一个定型保温砖块层(11)后，其所构成的定型保温砖块层(11)的平面投影为矩形，中间设置有阳极钢爪头(5)与阳极炭块(1)进行连接通过的位置空间，相邻的单体定型保温组合砖块(1)之间有组对间隙缝(3)。

实施例2：如图5、图6、图7、所示，本实施的一种用于构建阳极炭块(4) 上部定型保温砖块层(11)的部件，由6个2种规格的单体的定型保温组合砖块(1)构造成而成，其中一种规格的单体的定型保温组合砖块(1)是安装在阳极炭块(4)端部的，其中另一种规格是安装在阳极炭块(4)侧部的，其单体定型保温组合砖块(1)的上平面投影为矩形，在贴靠近阳极钢爪头(5)的一侧面，设置有用于钢爪头(5)通过的矩形或半圆形凹槽(2)；6个单体定型保温组合砖块(1)在阳极炭块(4)上部，阳极钢爪头(5)的外围组合构建成的定型保温砖块层(11)，其平面投影也为矩形，中间设置有阳极钢爪头(5) 与阳极炭块(4)连接通过的位置空间，其相邻的单体定型保温组合砖块(1) 之间又组合间隙缝(3)。

实施例3：本实施例所描述的是用单体保温组合块(1）在阳极炭块(4) 上部安置后的定型保温层构造形状。

如图8、图9、图10所示，在一个阳极炭块的上方，用4个单体定型保温组合砖块(1)构造了一个定型保温砖块层(11)，以此替代原设计用散状覆盖料在炭块(4)上部构建的散状覆盖料保温层。

在本实施例中，用4个单体定型保温组合砖块(1)，安置构建在阳极炭块(4)上部的整体定型保温砖块层(11)，为单层构造，其定型保温砖块层(11) 的外形轮廓的平面投影为矩形，中间有阳极钢爪头(5)通过的空间位置，其相邻单体保温组合块(1)之间有安装组对间隙缝(3)，其单体保温组合砖块与阳极单钢爪头外表面之间也有安装组对间隙缝(3)。

注：在阳极炭块(4)上部构造单层的定型保温砖块层(11)，所用的单体定型保温砖块的原材，即可选择耐火保温材料，亦可以选择碳素材料、或选择铝电解槽大修固废炉料进行制备。

实施例4：本实施所描述的用单体保温组合块(1)在阳极炭块(4)上部安置构造定型保温砖块层(11)的另外一种结构形状；该实施例的特点是：

在阳极炭块上(4)部上部，定型保温砖块层(11)分为上下两层构建，如图11、图12所示。

其安置在阳极炭块(4)上部下底层的单体保温组合砖块(1)，由于在残极阶段时，其单体保温组合砖块(1)，可能会和电解质液产生接触发生侵蚀熔解，为了防止定型保温组合砖块(1)所用材料的化学成分，对电解质液产生污染，其构建在阳极炭块(4)上部下层的定型保温组合砖块(1)，应用对电解质液无污染的碳素材料或保温耐火材料制成。

其构造在上层的单体定型保温组合砖块块(1)，由于在电解槽内不可能和电解质液发生干涉接触，其定型保温组合砖块(1)，应突出的优化是保温功能和操作功能的设计，因此，构建上层保温层的单体保温组合块(1)，应用保温或耐火材料制成。

实施例5、本实施例为一种定型保温组合砖块在阳极炭块上部安装后的结构图，如图13、图14所示，其定型保温组合砖块(1)上设置有定位卡槽(9)，在定型保温组合砖块(1)上设置有定位卡槽(9)后，其定型保温组合砖块(1) 在阳极炭块(4)上安装就位后，在定位卡槽内(9)和阳极钢爪横(6)两之间插入定位方钢(7)，用定位方钢(7)将定型保温组合砖块(1)固定在阳极炭块(4)的上部，防止定型保温组合砖块(1)在阳极炭块(4)上部串动；为了便于在热红状态下将定型保温组合砖块(1)进行移动拆装，其定型保温组合砖块(1)上设置有安装吊卡具，其保温组合砖块(1)上应设置卡具连接孔(10)。