專利名稱：鋁電解預(yù)焙陽極鋼爪的保護(hù)套及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解生產(chǎn)設(shè)備，特別是預(yù)焙鋁電解槽所用炭陽極鋼爪的保護(hù)套及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
在預(yù)焙槽鋁冶煉工藝中，隨著炭陽極的不斷消耗，需要定期將包括陽極鋼爪在內(nèi)的陽極系統(tǒng)往下降，當(dāng)陽極系統(tǒng)下降到一定高度時就得拔出，剩下的炭陽極稱為殘極。而這時從殘極的高度來看還有繼續(xù)使用的余地，如能繼續(xù)使用則可以有效地降低噸鋁陽極炭塊凈耗，降低噸鋁的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
但當(dāng)繼續(xù)使用，下降量超過某一高度時，高溫熔融的電解質(zhì)就將浸泡鋼爪，這樣陽極鋼爪就被電解質(zhì)腐蝕。另一種情況是電解質(zhì)水平的波動加劇了這一過程。在電解質(zhì)的腐蝕下，一方面鋼爪的幾何形狀發(fā)生變化，力學(xué)性能亦發(fā)生改變，縮短了鋼爪的使用壽命；另一方面從鋼爪上腐蝕下來的鐵進(jìn)入電解槽，在電解作用下進(jìn)入原鋁，抬高了原鋁的鐵含量，最后影響成品鋁的質(zhì)量和品位。
為了避免出現(xiàn)這種情況，只能將陽極系統(tǒng)中鋼爪部分保護(hù)起來?，F(xiàn)已有這方面的保護(hù)技術(shù)，我們已申請了專利(專利申請?zhí)?0114512)，但在推廣使用的過程中我們認(rèn)識到該專利技術(shù)的缺陷是顯而易見的。
保護(hù)環(huán)的配方中以瀝青、煤焦油作為粘接劑，使用起來不利于環(huán)境保護(hù)，而且生產(chǎn)工藝復(fù)雜，組裝麻煩。
保護(hù)環(huán)的生產(chǎn)包括配料、混捏、壓力成型、焙燒等工藝過程，使用時還需要進(jìn)行安裝，操作起來比較麻煩。
保護(hù)環(huán)的配方中有瀝青、煤焦油等，在焙預(yù)燒方案中，焙燒工藝一方面增加了生產(chǎn)成本，另一方面瀝青、煤焦油在焙燒過程中放出有毒氣體，污染空氣。在自焙燒方案中，瀝青、煤焦油在焙燒過程中也要放出有毒氣體，不但污染空氣。，同時也嚴(yán)重影響鋁電解工藝中的廢氣處理。
粘接劑中使用了瀝青和煤焦油，也不利于鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)的運(yùn)行。
該專利技術(shù)中，需把兩個半圓形的保護(hù)塊用上述粘接劑粘接在陽極炭塊上的陽極鋼爪周圍，保護(hù)塊與保護(hù)塊之間、保護(hù)塊與陽極炭塊之間、保護(hù)塊與陽極鋼爪之間都要使用大量粘接劑，由于瀝青和煤焦油這種油性粘接劑具有低溫段的熱溯性(＜200℃)和高溫段(＜200℃)的熱溯固性，在使用時的自焙燒過程中，一方面在較低的溫度時，粘接劑變軟發(fā)生流淌，造成部分接口不同程度的粘接劑缺失，影響使用效果。另一方面自焙燒過程中該粘接劑散發(fā)出大量的煤焦油揮發(fā)物和瀝青煙，煤焦油揮發(fā)物和瀝青煙中含有大量有毒物質(zhì)，造成了對空氣的污染，特別是對電解操作工人身體造成危害。而且這種油煙容易粘附在鋁電解固體煙氣凈化系統(tǒng)中的凈化劑上，嚴(yán)重影響凈化效率。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明人針對原有專利技術(shù)的缺陷，提出了一套新的技術(shù)方案。該方案以鋁電解槽的廢舊陰極炭塊經(jīng)破碎加工后為干料，以糖漿或淀粉為粘接劑，混勻后通過模具直接將該保護(hù)料搗固安裝在陽極鋼爪的待保護(hù)處，使用時該處的保護(hù)料經(jīng)自焙燒形成牢固的抗高溫電解質(zhì)腐蝕的保護(hù)套，從而實現(xiàn)使用有利于環(huán)保的材料、以簡便的成型安裝方法、以較少的投入解決炭陽極鋼爪的保護(hù)問題，達(dá)到降低噸鋁陽極炭塊的凈消耗量、節(jié)約生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
以上所述的鋁電解槽的廢陰極炭粉的粒度組成為(干料)+6mm＜5％，-6～+1mm45±3％，-1～+0.15mm15±3％，0.075mm以下為余量。
所述的粘接劑為糖漿或淀粉，或者以任何比例混合的糖漿和淀粉的混合物；其中糖漿包括白砂糖、黃糖、糖廠提取結(jié)晶糖后的廢糖蜜，也可以使用糖蜜酒精廢液，特別是濃縮后的廢糖或糖蜜酒精廢液，成本較低，使用效果也不錯，還為糖廠的廢液處理提供了一種新的途徑。
淀粉包括粘合性能好的薯類淀粉、玉米粉、大米粉、面粉等。
廢陰極炭粉與糖漿或淀粉的重量含量比例為(以固形物干料計)60～85％15～40％。
陽極鋼爪保護(hù)套的制作方法是先將鋁電解槽廢舊陰極炭塊經(jīng)破碎后做干料，糖漿或淀粉加少量熱水調(diào)合使其成為糊狀，再放到攪拌機(jī)中加入適量的水與干料攪拌(以撈起不滴水為合適)，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，使用時，保護(hù)料進(jìn)行自焙形成一個牢固的保護(hù)套。
本發(fā)明方法所采用的設(shè)備主要有破碎機(jī)、制粉機(jī)、混料機(jī)、安裝模具、風(fēng)鎬等。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有以下幾個特點(diǎn)1、有利于環(huán)保，主要原料為鋁電解槽廢舊陰極炭塊和采用一些糖廠的廢液，利用了這些工業(yè)廢料，本身就是一條處理該類廢料的有效措施。
2、粘結(jié)劑為有機(jī)水性物質(zhì)，使用時無污染、不影響煙氣凈化系統(tǒng)之工作，也不會發(fā)生粘接劑變軟發(fā)生流淌，造成部分接口不同程度的粘接劑缺失的情況。
3、工藝流程簡單直接搗固安裝在鋼爪上，無接縫，保護(hù)效果好。
4、原料容易組織，成本低，效益高，易推廣，使用不受季節(jié)影響。
具體實施例方式
實施例一取大米粉30公斤，加少量水調(diào)勻，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉70公斤，再放到攪拌機(jī)中與干料攪拌，并加入熱水使其成為糊狀，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，待晾干后形成一個牢固的保護(hù)套。
實施例二取木薯粉20公斤，加少量水調(diào)勻，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉80公斤，再放到攪拌機(jī)中與干料攪拌，并加入熱水使其成為糊狀，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，待晾干后形成一個牢固的保護(hù)套。
實施例三取糖廠提取結(jié)晶白糖后的廢糖蜜50公斤(含固形物約30％)，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉75公斤，再放到攪拌機(jī)中與干料攪拌，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，待晾干后形成一個牢固的保護(hù)套。
實施例四取面粉25公斤，加少量水調(diào)勻，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉75公斤，再放到攪拌機(jī)中與干料攪拌，并加入熱水使其成為糊狀，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，待晾干后形成一個牢固的保護(hù)套。
實施例五取糖廠酒精廢液100公斤，濃縮到含固形物約30％的濃度，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉60公斤，再放到攪拌機(jī)中與干料攪拌，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，待晾干后形成一個牢固的保護(hù)套。
實施例六取甘蔗原料糖40公斤，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉60公斤，放到攪拌機(jī)中加入熱水使其成為糊狀，與干料攪拌，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，待晾干后形成一個牢固的保護(hù)套。
實施例七取糖廠酒精廢液1 00公斤，濃縮到含固形物約20％的濃度，加入白砂糖20公斤，鋁電解槽的廢陰極炭粉60公斤，再放到攪拌機(jī)中與干料攪拌，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，待晾干后形成一個牢固的保護(hù)套。
實施例八取糖廠廢糖蜜70公斤，加入木薯粉20公斤，并加熱調(diào)成糊狀，再取鋁電解槽的廢陰極炭粉60公斤，放到攪拌機(jī)中與干料攪拌，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，待晾干后形成一個牢固的保護(hù)套。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解預(yù)焙陽極鋼爪的保護(hù)套，由鋁電解槽的廢陰極破碎后的炭粉和粘接劑組成，其特征是所述的粘接劑為糖漿或淀粉，或者以任何比例混合的糖漿和淀粉的混合物，廢陰極炭粉與糖漿或淀粉的重量含量比例為(以固形物干料計)60-85％15-40％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解預(yù)焙陽極鋼爪的保護(hù)套，其特征是粘接劑糖漿包括白砂糖、黃糖、糖廠提取結(jié)晶糖后的廢糖蜜或酒精廢液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解預(yù)焙陽極鋼爪的保護(hù)套，其特征是所述的粘接劑淀粉包括粘合性能好的薯類淀粉、玉米粉、大米粉、面粉。
4.一種如權(quán)利要求1所述的鋁電解預(yù)焙陽極鋼爪保護(hù)套的生產(chǎn)方法，其特征是先將鋁電解槽廢舊陰極炭塊經(jīng)破碎后做干料，糖漿或淀粉加少量熱水調(diào)合使其成為糊狀，再放到攪拌機(jī)中加入適量的水與干料攪拌，即得到保護(hù)料，把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上。
全文摘要
本發(fā)明是一種以電解槽廢舊陰極炭塊經(jīng)破碎加工后為干料,以糖漿或淀粉為粘結(jié)劑,混勻后即成保護(hù)料,把保護(hù)料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上,使用時,保護(hù)料進(jìn)行自焙形成一個牢固的保護(hù)套,從而實現(xiàn)了對陽極鋼爪保護(hù)的技術(shù)方案,該方案改變了已有技術(shù)中利用瀝青和煤焦油做粘接劑的缺點(diǎn),減輕了污染,不影響鋁電解的廢氣凈化工藝,生產(chǎn)工藝簡單,原料易得,成本低,保護(hù)效果好,效益高,易推廣使用。
文檔編號C04B35/52GK1341780SQ0112839
公開日2002年3月27日 申請日期2001年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月28日
發(fā)明者舒大平, 李國慶 申請人:舒大平, 李國慶, 王運(yùn)江, 李漢國, 黃貴發(fā)