專利名稱：鋁電解預焙陽極鋼爪的保護套及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁電解生產設備，特別是預焙鋁電解槽所用炭陽極鋼爪的保護套及其生產方法。
背景技術：
在預焙槽鋁冶煉工藝中，隨著炭陽極的不斷消耗，需要定期將包括陽極鋼爪在內的陽極系統往下降，當陽極系統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使用的余地，如能繼續使用則可以有效地降低噸鋁陽極炭塊凈耗，降低噸鋁的生產成本，提高經濟效益。
但當繼續使用，下降量超過某一高度時，高溫熔融的電解質就將浸泡鋼爪，這樣陽極鋼爪就被電解質腐蝕。另一種情況是電解質水平的波動加劇了這一過程。在電解質的腐蝕下，一方面鋼爪的幾何形狀發生變化，力學性能亦發生改變，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入電解槽，在電解作用下進入原鋁，抬高了原鋁的鐵含量，最后影響成品鋁的質量和品位。
為了避免出現這種情況，只能將陽極系統中鋼爪部分保護起來。現已有這方面的保護技術，我們已申請了專利(專利申請號00114512)，但在推廣使用的過程中我們認識到該專利技術的缺陷是顯而易見的。
保護環的配方中以瀝青、煤焦油作為粘接劑，使用起來不利于環境保護，而且生產工藝復雜，組裝麻煩。
保護環的生產包括配料、混捏、壓力成型、焙燒等工藝過程，使用時還需要進行安裝，操作起來比較麻煩。
保護環的配方中有瀝青、煤焦油等，在焙預燒方案中，焙燒工藝一方面增加了生產成本，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的運行。
該專利技術中，需把兩個半圓形的保護塊用上述粘接劑粘接在陽極炭塊上的陽極鋼爪周圍，保護塊與保護塊之間、保護塊與陽極炭塊之間、保護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出大量的煤焦油揮發物和瀝青煙，煤焦油揮發物和瀝青煙中含有大量有毒物質，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中的凈化劑上，嚴重影響凈化效率。
技術內容本發明人針對原有專利技術的缺陷，提出了一套新的技術方案。該方案以鋁電解槽的廢舊陰極炭塊經破碎加工后為干料，以糖漿或淀粉為粘接劑，混勻后通過模具直接將該保護料搗固安裝在陽極鋼爪的待保護處，使用時該處的保護料經自焙燒形成牢固的抗高溫電解質腐蝕的保護套，從而實現使用有利于環保的材料、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問題，達到降低噸鋁陽極炭塊的凈消耗量、節約生產成本、提高經濟效益的目的。
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％。
陽極鋼爪保護套的制作方法是先將鋁電解槽廢舊陰極炭塊經破碎后做干料，糖漿或淀粉加少量熱水調合使其成為糊狀，再放到攪拌機中加入適量的水與干料攪拌(以撈起不滴水為合適)，即得到保護料，把保護料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上，使用時，保護料進行自焙形成一個牢固的保護套。
本發明方法所采用的設備主要有破碎機、制粉機、混料機、安裝模具、風鎬等。
本發明與背景技術相比，具有以下幾個特點1、有利于環保，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，利用了這些工業廢料，本身就是一條處理該類廢料的有效措施。
2、粘結劑為有機水性物質，使用時無污染、不影響煙氣凈化系統之工作，也不會發生粘接劑變軟發生流淌，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，加少量水調勻，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉70公斤，再放到攪拌機中與干料攪拌，并加入熱水使其成為糊狀，即得到保護料，把保護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套。
實施例二取木薯粉20公斤，加少量水調勻，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉80公斤，再放到攪拌機中與干料攪拌，并加入熱水使其成為糊狀，即得到保護料，把保護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套。
實施例三取糖廠提取結晶白糖后的廢糖蜜50公斤(含固形物約30％)，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉75公斤，再放到攪拌機中與干料攪拌，即得到保護料，把保護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套。
實施例四取面粉25公斤，加少量水調勻，加入鋁電解槽的廢陰極炭粉75公斤，再放到攪拌機中與干料攪拌，并加入熱水使其成為糊狀，即得到保護料，把保護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，再放到攪拌機中與干料攪拌，即得到保護料，把保護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，放到攪拌機中加入熱水使其成為糊狀，與干料攪拌，即得到保護料，把保護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，再放到攪拌機中與干料攪拌，即得到保護料，把保護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，并加熱調成糊狀，再取鋁電解槽的廢陰極炭粉60公斤，放到攪拌機中與干料攪拌，即得到保護料，把保護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套。
權利要求
1.一種鋁電解預焙陽極鋼爪的保護套，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.根據權利要求1所述的鋁電解預焙陽極鋼爪的保護套，其特征是粘接劑糖漿包括白砂糖、黃糖、糖廠提取結晶糖后的廢糖蜜或酒精廢液。
3.根據權利要求1所述的鋁電解預焙陽極鋼爪的保護套，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。
4.一種如權利要求1所述的鋁電解預焙陽極鋼爪保護套的生產方法，其特征是先將鋁電解槽廢舊陰極炭塊經破碎后做干料，糖漿或淀粉加少量熱水調合使其成為糊狀，再放到攪拌機中加入適量的水與干料攪拌，即得到保護料，把保護料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上。
全文摘要
本發明是一種以電解槽廢舊陰極炭塊經破碎加工后為干料,以糖漿或淀粉為粘結劑,混勻后即成保護料,把保護料通過模具直接搗固安裝在陽極鋼爪上,使用時,保護料進行自焙形成一個牢固的保護套,從而實現了對陽極鋼爪保護的技術方案,該方案改變了已有技術中利用瀝青和煤焦油做粘接劑的缺點,減輕了污染,不影響鋁電解的廢氣凈化工藝,生產工藝簡單,原料易得,成本低,保護效果好,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 優先權日2001年8月28日
發明者舒大平, 李國慶 申請人:舒大平, 李國慶, 王運江, 李漢國, 黃貴發