專利名稱：陽極懸掛具接頭保護器材件的制作方法
技術領域：
本發明涉及用霍爾-艾魯(Hall-Heroult)電解法煉鋁時保護陽極懸持器下部(下稱接頭)的器件，該保護器件用由碳質材料、硬化材料、水及催化劑組成的復合材料制成。
陽極懸掛具在電解槽中起著象導電體和陽極固定器的作用。陽極懸掛具的下部由兩個或更多個以澆注法固定在陽極中的鋼螺栓組成。
一般來說，鋁用溶于主要由熔融冰晶石組成的槽液中的氧化鋁來煉取。通常，槽液維持在940-980℃的溫度范圍。陰極是如容納槽液的容器那樣形成電解槽的槽底部，而陽極則從上往下浸入槽液中。電流從陽極懸掛具經陽極和槽液/金屬層到陰極，這樣流過電解槽。陽極從其底表面開始向上，被氧化鋁分解相中產生的氧所氧化。為能最大程度地利用陽極，在陽極達到臨界消耗程度時，必須對固著陽極的接頭進行保護，不使液態槽液朝接頭那邊壓入。
如果沒有保護器件，槽液會浸蝕接頭，結果使鐵腐蝕，這對金屬的質量很有危害。目前，保護接頭的正常方法是，使鋁帶或低板做成的模殼圍住接頭，在模殼和接頭之間形成環狀空間，其中填滿由碳(優選為焦炭)和一種由瀝青組成的粘合材料組成的粒狀物。
這種復合料被陽極的溫度加熱，并熔融，焙燒成固態形穩保護器。此方法的缺點是，在此過程中，復合料釋出PAH(多環芳香烴)氣體，這些氣體目前顯示出可能為致癌物。此外，此方法因使用高質量原料而成本高昂。
本發明的目的，是要超越已知技術，改進現有已知的接頭保護方案。還有一個目的是，生產一種生產成本合理的、陽極就位后便繞接頭周圍結合;且能有效保護接頭的保護器件。
根據本發明，上述目的通過本說明書引言中提及的器件得以實現，該器件的特征在于，它由兩個或更多個預制部件構成，這些部件被設計成可圍繞每個接頭拼裝在一起。下面以一個實施例，并參照附圖來說明本發明。
圖1示出一個霍爾-艾魯電解槽的剖面圖，其中置有一個新的陽極和一個幾乎消耗完的陽極。
圖2示出一個裝有陽極的陽極懸掛具和一個保護器件。
圖3示出一個保護器件的立體圖。
圖1示出常規的霍爾-艾魯電解槽的原理圖，其中陰極1連同液態金屬鋁2一起構成電解池的底部。當陽極損耗時，為使陽極損耗表面同電解池底部之間保持大約恒定的距離，陽極4朝電解池底部向下移動，進入液態冰晶石槽液中。器件5防止侵蝕性槽液沖擊并浸蝕其上固著了陽極、并將電流導向陽極的鋼接頭6。槽液上覆上覆蓋以由碎槽料和氧化鋁組成的絕緣層7。
圖2示出一個裝掛有陽極4的陽極懸掛具和設有本發明防止冰晶石槽液影響的器件5實例的接頭6。截面圖A-A示出接頭6和器件5之間的環形空間9，其中可填充碎槽材和氧化鋁，以避免器件5因膨脹力作用而開裂。
圖3示出本發明的一種簡便結構，其中，上部設有傾斜部10，便于在環形空間9中填充碎槽料和氧化鋁，而且還設有陰、陽接合面11。陰、陽接合面的結構示如斷面圖B-B，該圖示出，在陰、陽件之間使用斜面，就可以用一個簡單的夾具將陰、陽兩件固定在一起。陰、陽件的簡單結構，使器件5易于大量生產，并意味著可將在很短時內拼裝起來，并能有效地保護接頭，使生產成本大大節省。
在上述并示如圖2及圖3的實施例中，保護器件5被設計得在該器件與接頭之間形成一個環形空間。但是正如權利要求書中所限定的那樣，本發明并不局限于這種結構，倒是可以用能夠消除膨脹力，并使之直接作用于接頭的材料來制造。并且，構成保護器件5的各部件可借助粘合劑來固定在一起，及/或這些部件可借助這樣的粘合劑來固著于陽極及/或接頭上。此外，保護器件5的形狀可不同于圖中所示的環狀，例如為方形。
權利要求
1.以霍爾-艾魯電解法煉鋁時保護陽極懸掛具接頭(6)用的器件(5)，該器件例如用由碳質廢料、硬化材料、水及催化劑組成的復合材料制成，其特征在于，該器件由兩個或更多個預制的形穩部件構成，而且這些部件設計得可圍繞接頭拼裝在一起。
2.權利要求1所述的器件，其特征在于，所述器件的各部件可在端部鎖合在一起，這些端部設計成陰、陽結合面(11)的形式。
3.權利要求1及2所述的器件，其特征在于，器件(5)的結構方式是在接頭(6)和器件(5)之間形成一個環形空間(9)，其中可填充例如碎槽料及氧化鋁，以使由于溫度升高所致的接頭(6)的膨脹不影響器件(5)
4.權利要求3所述的器件，其特征在于，所述器件的上部設有傾斜部(10)，以便于向環形空間(9)中傾入碎槽料和氧化鋁。
5.權利要求3及4所述的器材件，其特征在于，環形空間(9)的尺寸大得足以使碎槽料和氧化鋁原料覆蓋住接頭被器件(5)所圍起來的全部表面。
6.權利要求1-5所述的器件，其特征在于，各所述部件借助粘合劑拼接在一起。
7.權利要求1-6所述的器件，其特征在于，各所述部件借助粘合劑固著于接頭及或陽極上。
全文摘要
本發明涉及一種在以霍爾-艾魯法電解煉鋁時用來保護陽極懸掛具接頭的器件，該器件用由碳質廢料，硬化材料、水及催化劑組成的復合材料制成，其特征在于，該器件由兩個或更多個預制的且形狀穩定部件構成，這些部件被設計得可就地拼接在一起。
文檔編號C25C3/12GK1094763SQ94104819
公開日1994年11月9日 申請日期1994年3月17日 優先權日1993年3月17日
發明者E·巴克 申請人:挪威海德羅公司