本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法及系統(tǒng)，其特征在于：包括陽極炭塊（1），在陽極炭塊（1）上開設(shè)第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽（2），承重導(dǎo)電梁（7）穿過第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽（2），貫通陽極炭塊（1）并將其串聯(lián)挑起，在正在電解的陽極炭塊（1）上方放置新的陽極炭塊（1），上下陽極炭塊（1）之間涂覆黏結(jié)層（6），通過電解過程中下方陽極炭塊（1）的熱傳導(dǎo)，將陽極炭塊（1）燒結(jié)在一起。本發(fā)明專利技術(shù)具有鋁電解生產(chǎn)陽極炭塊可連續(xù)增加，無殘極，消除換極對(duì)鋁電解的影響，具有電耗低，節(jié)約成本、環(huán)保和生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種電解鋁生產(chǎn)方法及系統(tǒng)，特別是一種連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
現(xiàn)代電解鋁工業(yè)，普遍采用預(yù)焙陽極生產(chǎn)電解鋁。在陽極炭塊上表面設(shè)有2～4個(gè)直徑為160～180mm，深為80～110mm的圓槽，俗稱炭碗，在陽極組裝時(shí)炭碗用來安裝陽極爪頭，并用磷生鐵將陽極爪頭澆鑄在炭碗內(nèi)，陽極爪頭和鋁導(dǎo)電桿通過鋁鋼爆炸焊連接，繼而使鋁導(dǎo)電桿與陽極炭塊緊密連接，組成陽極炭塊組。在電解鋁生產(chǎn)過程中，陽極炭塊會(huì)因其與氧化鋁電解分解出來的氧氣在高溫下不斷反應(yīng)釋放二氧化碳而不斷消耗，因此陽極炭塊需定期更換，更換后殘余的炭塊俗稱陽極殘極。目前該生產(chǎn)工藝主要存在以下缺點(diǎn)，1)更換新的陽極炭塊處于常溫態(tài)，要放入電解槽內(nèi)經(jīng)約24小時(shí)預(yù)熱后才能導(dǎo)電，因此更換陽極炭塊會(huì)使熱損失增大，且換極時(shí)對(duì)電解槽的工作平穩(wěn)沖擊很大；2)陽極的更換會(huì)對(duì)鋁電解生產(chǎn)形成周期性的影響，破壞電解槽的能量和物料平衡，影響電流效率，增大電耗率；3)為了將陽極爪頭與陽極殘極分離，需要將磷生鐵澆鑄處的炭碗敲碎，使陽極殘極從陽極爪頭脫落以實(shí)現(xiàn)分離，該過程不僅耗時(shí)，而且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低；4)更換下的陽極殘極產(chǎn)生量一般為鋁錠產(chǎn)量的10％～15％，按我國鋁錠產(chǎn)量為2600萬～2700萬噸/年計(jì)算，每年產(chǎn)生的陽極殘極為260萬～390萬噸/年，按照陽極炭塊2700元/噸計(jì)算，每年我國會(huì)浪費(fèi)價(jià)值達(dá)百億元的陽極炭塊；4)因陽極炭塊本身有14％～18％的孔隙率，因此陽極殘極內(nèi)吸附了大量的電解質(zhì)，電解質(zhì)的主要成分是氟化鹽，含有大量氟化鹽的陽極殘極對(duì)環(huán)境污染十分嚴(yán)重；5)在將將陽極爪頭澆鑄在炭碗內(nèi)時(shí)，為了減少陽極殘極浪費(fèi)，必須盡量把陽極殘極燒薄，在陽極炭塊壽命末期，陽極炭塊的頂面十分接近電解質(zhì)水平面，受磁場和氣流影響，電解質(zhì)表面不斷有強(qiáng)烈的波浪產(chǎn)生，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，陽極爪頭常被電解質(zhì)侵蝕，陽極爪頭的鐵元素溶入
電解質(zhì)中，隨即進(jìn)入鋁錠，影響成品品質(zhì)；陽極爪頭一般使用壽命在3年左右，這也使生產(chǎn)成本相應(yīng)增加，且在陽極炭塊壽命末期，過薄的陽極殘極厚度，必然帶來炭極導(dǎo)電不均，進(jìn)而導(dǎo)致電解槽工況波動(dòng)，電耗增加。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，提供一種連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法。本專利技術(shù)具有鋁電解生產(chǎn)陽極炭塊可連續(xù)增加，無殘極，消除換極對(duì)鋁電解的影響等特點(diǎn)。本專利技術(shù)的技術(shù)方案：一種連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，包括陽極炭塊，在陽極炭塊上開設(shè)第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽，承重導(dǎo)電梁穿過第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽，貫通陽極炭塊并將其串聯(lián)挑起，在正在電解的陽極炭塊上方放置新的陽極炭塊，上下陽極炭塊之間涂覆黏結(jié)層，通過電解過程中下方陽極炭塊的熱傳導(dǎo)，將陽極炭塊燒結(jié)在一起。前述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，所述承重導(dǎo)電梁通過聯(lián)固橫擔(dān)連接提掛升降裝置，所述陽極炭塊燒結(jié)在一起后，當(dāng)電解的陽極炭塊燒損接近承重導(dǎo)電梁時(shí)，提掛升降裝置連接上方陽極炭塊的承重導(dǎo)電梁，放開下方陽極炭塊的承重導(dǎo)電梁，此時(shí)在上方陽極炭塊的承重導(dǎo)電梁上連接輔助掛鉤，將輔助掛鉤下部插入下方陽極炭塊的第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽內(nèi)，勾住下方剩余的陽極炭塊，通過輔助掛鉤承受下方陽極炭塊的重量，保證黏結(jié)層在不受拉力的情況下繼續(xù)燒結(jié)。前述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，承重導(dǎo)電梁包括梁體A，梁體A與梁體B連接；所述梁體A的連接表面設(shè)有頂齒；所述梁體B的連接表面設(shè)有頂槽；通過頂齒與頂槽配合錯(cuò)位移動(dòng)，將梁體A與梁體B張開，使得承重導(dǎo)電梁表面與第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽充分接觸。前述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，所述承重導(dǎo)電梁上還設(shè)置結(jié)構(gòu)和梁體A與梁體B相同的第一輔助梁體與第二輔助梁體，與承重導(dǎo)電梁構(gòu)成承重導(dǎo)電梁及壓緊輔梁工作總成機(jī)構(gòu)，通過第一輔助梁體與第二輔助梁體的張緊將承重導(dǎo)電梁與第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽緊密連接。前述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，陽極炭塊頂部覆蓋保溫蓋及側(cè)面設(shè)
置泡沫保溫層，防止電解過程中熱能流失。連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)系統(tǒng)，包括陽極炭塊，在陽極炭塊上開設(shè)第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽，承重導(dǎo)電梁穿過第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽，貫通陽極炭塊在正在電解的陽極炭塊上方放置新的陽極炭塊，上下陽極炭塊之間涂覆黏結(jié)層。前述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)系統(tǒng)，所述承重導(dǎo)電梁通過聯(lián)固橫擔(dān)連接提掛升降裝置，當(dāng)電解的陽極炭塊燒損接近承重導(dǎo)電梁時(shí)，提掛升降裝置連接上方陽極炭塊的承重導(dǎo)電梁，此時(shí)在上方陽極炭塊的承重導(dǎo)電梁上連接輔助掛鉤，將輔助掛鉤下部插入下方陽極炭塊的第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽內(nèi)。前述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)系統(tǒng)，所述的梁體A的一端設(shè)有梁耳A，另一端設(shè)有拉桿A；所述的梁耳A上設(shè)有拉桿滑槽A；所述的梁體B的一端設(shè)有梁耳B，另一端設(shè)有拉桿B；所述的梁耳B上設(shè)有拉桿滑槽B；所述的梁體A和梁體B為分段式結(jié)構(gòu)，所述的分段式結(jié)構(gòu)的各梁段間用耦合搭接凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，梁體A有耦合搭接凸臺(tái)連接，梁體B有耦合搭接凸臺(tái)連接；所述的梁體A的外表面上設(shè)有導(dǎo)電層A；梁體B的外表面上設(shè)有導(dǎo)電層B。前述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)系統(tǒng)，所述陽極炭塊由上而下還設(shè)有第一層錯(cuò)位搭接多功能孔槽、第三層錯(cuò)位搭接多功能孔槽和第四層錯(cuò)位搭接多功能孔槽，所述的第一層錯(cuò)位搭接多功能孔槽與第四層錯(cuò)位搭接多功能孔槽在豎直方向一一對(duì)應(yīng)。前述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)系統(tǒng)，所述聯(lián)固橫擔(dān)連接2個(gè)以上承重導(dǎo)電梁；所述聯(lián)固橫擔(dān)連接的承重導(dǎo)電梁穿過1個(gè)以上的陽極炭塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)在陽極炭塊的陽極炭塊上設(shè)有第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽，使用時(shí)，將承重導(dǎo)電梁貫通第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽，將陽極炭塊串挑起來，并由聯(lián)固橫擔(dān)連接陽極串組升降裝置；通過該結(jié)構(gòu)，替代了炭碗結(jié)構(gòu)；與炭碗結(jié)構(gòu)相比，陽極炭塊與其連接結(jié)構(gòu)(指承重導(dǎo)電梁或陽極爪頭)的分離無需經(jīng)過敲碎陽極殘極的過程，而是直接將承重導(dǎo)電梁從第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽抽出，因此不僅節(jié)約時(shí)間，而且使勞動(dòng)強(qiáng)度降低、效率提高。本專利技術(shù)通過炭塊黏結(jié)層連接兩塊陽極炭塊(簡稱上一塊和下一塊)，生產(chǎn)過程中，下一塊進(jìn)行電解生產(chǎn)，上一塊隨著生產(chǎn)中溫度的升高通過炭塊黏結(jié)層粘接在一起。當(dāng)下一塊消耗到承重導(dǎo)電梁必須撤出，不然承重導(dǎo)電梁將被電解質(zhì)侵蝕時(shí)，將聯(lián)固橫擔(dān)連接貫通上一塊的承重導(dǎo)電梁，并使聯(lián)固橫擔(dān)脫離下一塊上的承重導(dǎo)電梁，將下一塊炭塊承重導(dǎo)電梁上的導(dǎo)電小母線一一轉(zhuǎn)接到上一塊承重導(dǎo)電梁的相應(yīng)部位，聯(lián)固橫擔(dān)、小母線都連接好后，抽出下一塊內(nèi)的承重導(dǎo)電梁，(該過程簡稱連接轉(zhuǎn)換)。此時(shí)，上一塊與下一塊的剩余部分合并為一個(gè)整體(該整體簡稱中間塊)，轉(zhuǎn)接過程中和之后都連續(xù)使用中間塊進(jìn)行電解生產(chǎn)，并且再在中間塊上疊加粘接一塊陽極炭塊，且逐步下降，連續(xù)消耗，以此實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；通過該結(jié)構(gòu)，下一塊的生產(chǎn)過程也是上一塊的緩慢預(yù)熱過程，預(yù)熱過程不觸及電解質(zhì)，加極也就不像換極，加極不產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱、電沖擊，使電解生產(chǎn)更平穩(wěn)。為防止意外掉塊(掉極)重大事故的發(fā)生，為確保黏結(jié)層溫度能夠達(dá)到500～700℃，又提出輔助掛鉤，原理如下：當(dāng)下方陽極炭塊燒損時(shí)，先用輔助掛鉤將下方陽極炭塊和上方的承重導(dǎo)電梁連接在一起，使得黏結(jié)層能夠在不受拉力的情況下繼續(xù)燒結(jié)，陽極炭塊繼續(xù)燒損一大層后的黏結(jié)層離電解質(zhì)越近，溫度越高，越牢固。等到黏結(jié)層黏結(jié)強(qiáng)度能可靠提得起余留的陽極炭塊時(shí)再撤除輔助掛鉤，此時(shí)余留的炭塊比剛撤除貫通梁時(shí)的炭本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，其特征在于：包括陽極炭塊（1），在陽極炭塊（1）上開設(shè)第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽（2），承重導(dǎo)電梁（7）穿過第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽（2），貫通陽極炭塊（1）并將其串聯(lián)挑起，在正在電解的陽極炭塊（1）上方放置新的陽極炭塊（1），上下陽極炭塊（1）之間涂覆黏結(jié)層（6），通過電解過程中下方陽極炭塊（1）的熱傳導(dǎo)，將陽極炭塊（1）燒結(jié)在一起。
【技術(shù)特征摘要】
1. 一種連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，其特征在于：包括陽極炭塊（1），在陽極炭塊（1）上開設(shè)第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽（2），承重導(dǎo)電梁（7）穿過第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽（2），貫通陽極炭塊（1）并將其串聯(lián)挑起，在正在電解的陽極炭塊（1）上方放置新的陽極炭塊（1），上下陽極炭塊（1）之間涂覆黏結(jié)層（6），通過電解過程中下方陽極炭塊（1）的熱傳導(dǎo)，將陽極炭塊（1）燒結(jié)在一起。2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，其特征在于：所述承重導(dǎo)電梁（3）通過聯(lián)固橫擔(dān)（8）連接提掛升降裝置（9），所述陽極炭塊（1）燒結(jié)在一起后，當(dāng)電解的陽極炭塊（1）燒損接近承重導(dǎo)電梁（7）時(shí)，提掛升降裝置（9）連接上方陽極炭塊（1）的承重導(dǎo)電梁（7），放開下方陽極炭塊（1）的承重導(dǎo)電梁（7），此時(shí)在上方陽極炭塊（1）的承重導(dǎo)電梁（7）上連接輔助掛鉤（10），將輔助掛鉤（10）下部插入下方陽極炭塊（1）的第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽（2）內(nèi)，勾住下方剩余的陽極炭塊（1），通過輔助掛鉤（10）承受下方陽極炭塊（10）的重量，保證黏結(jié)層（6）在不受拉力的情況下繼續(xù)燒結(jié)。3.如權(quán)利要求2所述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，其特征在于：承重導(dǎo)電梁（7）包括梁體A（701），梁體A（701）與梁體B（702）連接；所述梁體A（701）的連接表面設(shè)有頂齒（703）；所述梁體B（702）的連接表面設(shè)有頂槽（704）；通過頂齒（703）與頂槽（704）配合錯(cuò)位移動(dòng)，將梁體A（701）與梁體B（702）張開，使得承重導(dǎo)電梁（7）表面與第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽（2）充分接觸。4.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，其特征在于：所述承重導(dǎo)電梁（7）上還設(shè)置結(jié)構(gòu)和梁體A（701）與梁體B（702）相同的第一輔助梁體（719）與第二輔助梁體（720），與承重導(dǎo)電梁（7）構(gòu)成承重導(dǎo)電梁及壓緊輔梁工作總成機(jī)構(gòu)，通過第一輔助梁體（719）與第二輔助梁體（720）的張緊將承重導(dǎo)電梁（7）與第二層錯(cuò)位搭接多功能孔槽（2）緊密連接。5.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)方法，其特征在于：陽極炭塊（1）頂部覆蓋保溫蓋（11）及側(cè)面設(shè)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒建明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：周俊和，杜艷華，
類型：發(fā)明
國別省市：貴州;52
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