一种铝电解连续预焙阳极复合保温方法及结构技术

本发明专利技术公开了一种铝电解连续预焙阳极复合保温方法及结构。在保留了现有预焙阳极炭块四周和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料，去掉了阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料的前提下，再在阳极炭块上表面、阳极炭块四周的氧化铝保温覆盖料和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料上加盖发泡保温盖板，辅以发泡保温密封辅助小条加强保温。本发明专利技术具有彻底隔绝阳极炭块表面的空气，防止阳极炭块表面的氧化损失；保温效果好，热能损失小，能大幅降低电解槽的电耗；阳极炭块四周有烧结了的氧化铝保温覆盖料，支撑移除了阳极钢爪的旧阳极炭块，且旧阳极炭块上表面无氧化铝保温覆盖料，极大的方便了连接新阳极炭块，新旧阳极炭块粘接牢固、可靠，生产成本低的特点。

A Composite Preservation Method and Structure of Continuous Prebaked Anode for Aluminum Electrolysis

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解连续预焙阳极复合保温方法及结构
本专利技术涉及一种铝电解连续预焙阳极复合保温方法及结构，特别是一种铝电解连续预焙阳极氧化铝保温覆盖料和发泡保温盖板复合保温方法及结构。
技术介绍
现在预培阳极均采用单一的氧化铝保温覆盖料保温，氧化铝保温覆盖料本身并不是保温材料，其主要成分是AL2O3，而AL2O3的导热系数31.4W/m.k，通常导热系数小于0.12W/m.k的材料称为保温材料，发泡保温材料的导热系数一般小于0.05W/m.k，发泡保温材料的导热系数约为氧化铝的1/600以下。一般情况下电解槽阳极散热占电解铝槽散热损失的50％左右，电解槽的热能收入来自于阳极炭块的燃烧和各部分结构的电能转化，特别是来自阳极组件、电解质层的电能转化。AL2O3的分解压为1.7V，电解槽的工作电压为4V，吨铝直流电耗为13000度。也就是说点解槽输入的电能只有1.7÷4×13000=5525度电的能量用于分解氧化铝，其余的7475度电能在生产过程中，先维持电解槽的热平衡，最终以热能的形式散失了。在铝电解生产过程中阳极炭块燃烧释放的热能基本恒定，但不足以维持电解槽的热平衡，不足的部分由电能转化而来，所以减少热能损失基本上就等于节电，故电解槽节能节电潜力巨大。预焙阳极电解铝生产是传统的经典生产方式，其工艺至上世纪70年代成熟以来，有大量的中外企业、科研机构和高校都在致力于电解铝的保温节电研究，都没能改变电解槽上部单一氧化铝覆盖料保温的保温形式。专利技术人所研发的一种铝电解连续预焙阳极中空灌注、铝水浇铸-机械复合式钢爪在与阳极炭块组成新阳极炭块组件时，采用现有电解工艺单一的氧化铝覆盖料为电解槽阳极保温时，氧化铝保温覆盖料无法彻底隔绝空气，保温效果差，造成大量热量损失；阳极炭块上表面温度高，在持续的高温环境下，阳极炭块上表面的氧化铝覆盖料容易烧结附着在阳极炭块的上表面上和炭碗中，在连接新阳极炭块时，中空灌注、铝水浇铸-机械复合式钢爪从旧阳极炭块上取出不方便，保温覆盖料还降低新旧阳极炭块的粘接连接牢固性和可靠性。综上所述，现有技术存在无法彻底隔绝空气，阳极炭块表面烧损严重；保温效果差，造成大量热能损失，增加电解槽的电耗；阳极炭块上表面的氧化铝覆盖料降低了新旧阳极炭块的粘接强度，连接新阳极炭块不方便的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种铝电解连续预焙阳极复合保温方法及结构。本专利技术的复合保温方法和结构是通过保留现有预焙阳极炭块四周和电解槽内四周氧化铝保温覆盖料，去除了阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料。再在阳极炭块上表面、阳极炭块四周的氧化铝保温覆盖料、电解槽四周的氧化铝保温覆盖料上加盖发泡保温盖板，辅以发泡保温密封辅助小条加强保温得复合保温方法和结构。本专利技术具有彻底隔绝阳极炭块表面的空气，大幅减少阳极炭块表面的氧化损失；保温效果好，热能损失小，能大幅降低电解槽的电耗；阳极炭块四周有烧结了的氧化铝保温覆盖料，支撑移除了阳极钢爪的旧阳极炭块，旧阳极炭块上表面无氧化铝保温覆盖料，极大的方便了连接新阳极炭块，生产成本低的特点。本专利技术的技术方案：一种铝电解连续预焙阳极复合保温方法及结构，在保留了现有预焙阳极炭块四周和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料，去掉了阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料的前提下，再在阳极炭块上表面、阳极炭块四周的氧化铝保温覆盖料和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料上加盖发泡保温盖板，辅以发泡保温密封辅助小条加强保温。前述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构中，包括有阳极炭块四周及电解槽内四周铺设有氧化铝保温覆盖料，氧化铝保温覆盖料及阳极炭块上方设有发泡保温盖板，发泡保温盖板以阳极炭块长轴方向的轴线为分界线，由两大块组合而成，内部有空缺匹配容纳中空灌注、铝水中空灌注、铝水浇铸-机械复合式钢爪。前述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构中，所述氧化铝保温覆盖料的厚度与相邻的两块阳极炭块中低矮的阳极炭块上表面平齐。前述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构中，所述相邻发泡保温盖板之间间隙采用发泡保温密封辅助小条进行密封。前述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构中，所述发泡保温密封辅助小条为两层结构，下层10-30mm为发泡耐温水泥质底板，上层为发泡耐温树脂主体，发泡保温密封辅助小条下层发泡耐温水泥质底板与上层发泡耐温树脂主体用水玻璃或耐温树脂粘接。前述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构中，所述发泡保温盖板为两层结构，下层10-30mm为发泡耐温水泥质底板，上层为发泡耐温树脂主体，发泡保温盖板的厚度为200-500mm，发泡保温盖板的下层发泡耐温水泥质底板与上层发泡耐温树脂主体用水玻璃或耐温树脂粘接。前述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构中，所述中空灌注、铝水浇铸-机械复合式钢爪被发泡保温盖板包覆，中空灌注、铝水浇铸-机械复合式钢爪上的导杆从发泡保温盖板中间伸出。前述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构中，所述中空灌注、铝水浇铸-机械复合式钢爪，取消了现有钢爪导杆与钢爪之间的钢、铝复合结构的爆炸块，保温、升温不受限于不耐高温爆炸块的限制。前述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构中，所述本专利技术人申请了多种与连续预焙阳极炭块配合使用的中空灌注、铝水浇铸--机械式复合式钢爪，用铝水替代了现有钢爪浇铸用的磷生铁，采用了中空钢壳结构灌注铝水，灌注满中空导杆、钢爪内的所有空间，形成铝芯导电，取消了升温严重受限的钢、铝复合结构爆炸块，升温不受限。在常温时，钢爪被凝固在炭碗内的铸铝与阳极炭块刚性连接，在电解槽上预焙阳极炭块被消耗至只剩300mm时为旧阳极炭块，此时，解锁阳极炭块上炭碗内熔化的铝水中的中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪，整体移除中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪，连接新阳极炭块。前述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构中，所述在连接好新阳极炭块连续使用后，恢复阳极炭块上部、阳极炭块四周氧化铝保温覆盖料、电解槽内四周氧化铝保温覆盖料上的发泡保温盖板。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、通过氧化铝保温覆盖料的厚度与相邻的两块阳极炭块中低矮的阳极炭块上表面平齐，以防止阳极炭块表面有保温覆盖料降低新旧阳极炭块粘接连接时的牢固性、可靠性，在电解槽上工作时当阳极炭块消耗至300mm时为旧阳极炭块，旧阳极炭块炭碗内的铸铝在电解槽内的高温作用下早已熔化，机械复合式钢爪可在此时解锁，整体移除中空灌注、铝水浇铸--机械复合式钢爪。旧阳极炭块四周有烧结了的氧化铝保温覆盖料支撑旧阳极炭块原地不动，且还能承受重压，连接新阳极炭块方便，待旧阳极炭块上表面冷却后对接新阳极炭块，新旧阳极炭块之间涂抹粘接剂粘接成整体连续使用，因为阳极炭块表面没有氧化铝保温覆盖料，连接新阳极炭块方便，且粘接牢固、可靠。2、本专利技术采用的发泡保温盖板用于连续预焙阳极炭块生产方式时，保留了阳极炭块四周和电解槽内四周的氧化铝保温覆盖料，去除了阳极炭块上表面的氧化铝保温覆盖料。在阳极炭块四周和电解槽内未被阳极炭块覆盖的部分，在采用现有的氧化铝保温覆盖料保温的基础上，再在阳极炭块上表面和氧化铝保温覆盖料上面加盖发泡保温盖板，辅以发泡保温密封辅助小条密封，加强保温，这样的组合保温方法，与现有的单一氧化铝覆盖料相比，不仅可大幅减少电解槽上部的热损失，可减少电解槽上层散热损失50%以上，可降低电耗2000-30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝电解连续预焙阳极复合保温方法，其特征在于：在保留了现有预焙阳极炭块（4）四周和电解槽（8）内四周的氧化铝保温覆盖料（5），去掉了阳极炭块（4）上表面的氧化铝保温覆盖料（5）的前提下，再在阳极炭块（4）上表面、阳极炭块（4）四周的氧化铝保温覆盖料（5）和电解槽（8）内四周的氧化铝保温覆盖料（5）上加盖发泡保温盖板（3），辅以发泡保温密封辅助小条（6）加强保温。

【技术特征摘要】
1.一种铝电解连续预焙阳极复合保温方法，其特征在于：在保留了现有预焙阳极炭块（4）四周和电解槽（8）内四周的氧化铝保温覆盖料（5），去掉了阳极炭块（4）上表面的氧化铝保温覆盖料（5）的前提下，再在阳极炭块（4）上表面、阳极炭块（4）四周的氧化铝保温覆盖料（5）和电解槽（8）内四周的氧化铝保温覆盖料（5）上加盖发泡保温盖板（3），辅以发泡保温密封辅助小条（6）加强保温。2.一种如权利要求1所述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构，其特征在于：包括有阳极炭块（4）四周及电解槽（8）内四周铺设有氧化铝保温覆盖料（5），氧化铝保温覆盖料（5）及阳极炭块（4）上方设有发泡保温盖板（3），发泡保温盖板（3）以阳极炭块（4）长轴方向的轴线为分界线，由两大块组合而成，内部有空缺匹配容纳中空灌注、铝水中空灌注、铝水浇铸-机械复合式钢爪（2）。3.根据权利要求2所述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构，其特征在于：所述氧化铝保温覆盖料（5）的厚度与相邻的两块阳极炭块（4）中低矮的阳极炭块（4）上表面平齐。4.根据权利要求2所述的铝电解连续预焙阳极复合保温结构，其特征在于：所述相邻发泡保温盖板（3）之间间隙采用发泡保温密封辅助小...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹铜华，邹建明，
申请(专利权)人：贵州铝城铝业原材料研究发展有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52