一种铝电解阳极覆盖料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝电解阳极覆盖料及其制备方法，属于铝电解技术领域，以质量分数计，所述铝电解阳极覆盖料包括以下组分：刚玉质浇注料88％～97％；浇注料结合剂3％～12％；所述铝电解阳极覆盖料为整体覆盖料。该铝电解阳极覆盖料是以刚玉质浇注料为主要材料成分，辅以浇注料结合剂，得到铝电解阳极用整体覆盖料，不仅有效避免了散状覆盖料所带来的如人工成本大等一系列问题；同时，刚玉质浇注料作为铝电解阳极覆盖料的主要材料成分，能够有效抵御电解质对覆盖料的冲刷，从而防止了覆盖料对电解过程的影响。综上，本申请提供了一种能替代现有散状覆盖料又对铝电解过程零影响的可重复利用的整体覆盖料。复利用的整体覆盖料。复利用的整体覆盖料。

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解阳极覆盖料及其制备方法


[0001]本申请涉及铝电解
，尤其涉及一种铝电解阳极覆盖料及其制备方法。

技术介绍

[0002]预焙阳极铝电解槽是目前世界上广泛采用的铝电解槽，近乎99％的电解铝都从预焙阳极铝电解槽中产出。预焙阳极在电解过程中不断消耗，电解到一定时间必须更换。换入新的预焙阳极，阳极表面为防止阳极氧化和热量散失，通常会覆盖一层较厚的覆盖料，这层覆盖料由破碎成2
‑
8cm的电解质粒料及氧化铝粉料组成，一般覆盖厚度10
‑
18cm。虽然在一定程度上解决了阳极氧化及减少热量损失的问题，但是存在以下问题：
[0003]1、人工劳动强度非常大，换极后铺设覆盖料及运行过程中的维护，以及阳极换极过程中落入电解槽内的覆盖料块料的清除全部需要人工完成，以上工作是电解车间操作工人的主要工作，占据工作时间的2/3以上。
[0004]2、覆盖料组分、结构、粒度、厚度等保温性能的关键参数无法统一，随机性很大，增加了电解槽工艺管理的难度。
[0005]3、铺设质量完全靠人工经验，没有规范的判定标准，“厚此薄彼”在所难免，甚至一块极表面也存在薄厚不均，壳面冒火、阳极裸露氧化时有出现，造成能量损失，烟气无组织排放，维护处理又增加了人工劳动量。
[0006]4、粉料流动性好，2/3流动至阳极周围，部分直接从极间缝、中缝等处进入电解质，造成炉底沉淀，电解槽稳定运行受影响；部分掉落至槽间隔板或槽底周边，需要定期清扫后入物料循环，而循环料中杂质如硅、铁含量普遍较高，势必会降低原铝质量。
[0007]5、在电解过程中阳极不断消耗而下降，但粉状覆盖料在运行一定时间后接近电解质部分结壳，无法完全与阳极同步，容易空腔造成阳极氧化，阳极毛耗增加，必须要定期维护。
[0008]6、由于铝电解槽的特殊结构，过程操作包括换极、封极、日常维护等均需要打开相应部位的槽罩板才能进行，尤其是覆盖料的定期维护需要打开较多块罩板，操作过程中造成大量热损失及碳氟化合物气无组织排放。
[0009]7、残极表面的覆盖料同残极运至破碎车间进行清除并破碎，期间产生大量的电解质/氧化铝粉尘飞扬损失，物料损失增加，同时操作环境较恶劣。
[0010]8、随着系列槽龄的增加，极上覆盖料量会不断增加，尤其是有大规模停槽时极上覆盖料大量堆积，因物料组成问题等较难以直接利用。
[0011]综上，散状覆盖料，虽然在一定程度上解决了阳极氧化及减少热量损失的问题，但是人工成本大、性能参数难以控制。另外，现有铝电解阳极覆盖料使用过程中未考虑电解质对覆盖料的冲刷以及覆盖料对电解过程的影响。

技术实现思路

[0012]本申请实施例提供了一种铝电解阳极覆盖料及其制备方法，以解决现有铝电解阳
极散状覆盖料所带来的如人工成本大、性能参数难以控制等一系列的技术问题。
[0013]第一方面，本申请实施例提供了一种铝电解阳极覆盖料，以质量分数计，所述铝电解阳极覆盖料包括以下组分：
[0014]刚玉质浇注料88％～97％；浇注料结合剂3％～12％；
[0015]所述铝电解阳极覆盖料为整体覆盖料。
[0016]进一步地，所述刚玉质浇注料包括浇注料骨料和浇注料基质；
[0017]以质量分数计，所述浇注料骨料于所述铝电解阳极覆盖料中的占比为60％～75％；
[0018]以质量分数计，所述浇注料基质于所述铝电解阳极覆盖料中的占比为13％～37％。
[0019]进一步地，所述浇注料骨料包括氧化铝空心球、刚玉和富铝尖晶石中的至少一种。
[0020]进一步地，所述氧化铝空心球选用直径为1
‑
3mm的氧化铝空心球和直径为3
‑
5mm的氧化铝空心球进行复配组合；所述刚玉的粒度为0.05～1mm，所述富铝尖晶石的粒度为0.045～1mm。
[0021]进一步地，所述浇注料基质包括刚玉微粉、活性氧化铝微粉、活性氧化铝超微粉和分散性氧化铝中的至少一种。
[0022]进一步地，以质量分数计，所述刚玉微粉于所述铝电解阳极覆盖料中的占比为6％～13％；所述活性氧化铝微粉于所述铝电解阳极覆盖料中的占比为4％～12％；所述活性氧化铝超微粉于所述铝电解阳极覆盖料中的占比为3％～7％；所述分散性氧化铝于所述铝电解阳极覆盖料中的占比为0.8％～1.2％。
[0023]进一步地，所述浇注料结合剂包括铝酸钙水泥和水合氧化铝中的至少一种。
[0024]进一步地，所述铝电解阳极覆盖料的体积密度1.8～2.5g/cm3，450℃导热系数为0.58～1.35W/(mK)，抗折强度为15.5～21Mpa。
[0025]第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的铝电解阳极覆盖料的制备方法，所述铝电解阳极覆盖料由原料浇筑形成；
[0026]所述浇筑的方式采用将铝电解阳极覆盖料进行整块浇筑或将铝电解阳极覆盖料进行分块浇筑。
[0027]进一步地，所述浇筑的具体过程包括：
[0028]将铝电解阳极覆盖料中各组分进行混合，得到第一混料；
[0029]将所述第一混料进行加水搅拌，得到第二混料；
[0030]将所述第二混料进行振动成型，后养护、脱模、干燥，得到铝电解阳极覆盖料；
[0031]其中，所述干燥的工艺参数包括：采用两段干燥的工艺；第一段干燥的参数包括：温度为100～120℃，时长为24～48h；第二段干燥的参数包括：温度为800～1200℃，时长为2～5h。
[0032]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0033]本申请实施例提供了一种铝电解阳极覆盖料，该铝电解阳极覆盖料是以刚玉质浇注料为主要材料成分，辅以浇注料结合剂，得到可重复利用的铝电解阳极用整体覆盖料，不仅有效避免了散状覆盖料所带来的如人工成本大、性能参数难以控制等一系列问题；同时，刚玉质浇注料作为铝电解阳极覆盖料的主要材料成分，能够有效抵御电解质对覆盖料的冲
刷，从而防止了覆盖料对电解过程的影响。综上所述，本申请实施例提供了一种能替代现有散状覆盖料又对铝电解过程零影响的可重复利用的整体覆盖料。
附图说明
[0034]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本申请实施例提供的一种铝电解阳极覆盖料的结构示意图；
[0037]图2为本申请实施例提供的一种铝电解阳极覆盖料的剖面结构示意图；
[0038]其中，图1和图2中：1为阳极钢爪，2为覆盖料块，3为阳极炭块。
具体实施方式
[0039]下面将结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解阳极覆盖料，其特征在于，以质量分数计，所述铝电解阳极覆盖料包括以下组分：刚玉质浇注料88％～97％；浇注料结合剂3％～12％；所述铝电解阳极覆盖料为整体覆盖料。2.根据权利要求1所述的铝电解阳极覆盖料，其特征在于，所述刚玉质浇注料包括浇注料骨料和浇注料基质；以质量分数计，所述浇注料骨料于所述铝电解阳极覆盖料中的占比为60％～75％；以质量分数计，所述浇注料基质于所述铝电解阳极覆盖料中的占比为13％～37％。3.根据权利要求2所述的铝电解阳极覆盖料，其特征在于，所述浇注料骨料包括氧化铝空心球、刚玉和富铝尖晶石中的至少一种。4.根据权利要求3所述的铝电解阳极覆盖料，其特征在于，所述氧化铝空心球选用直径为1
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3mm的氧化铝空心球和直径为3
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5mm的氧化铝空心球进行复配组合，所述刚玉的粒度为0.05～1mm，所述富铝尖晶石的粒度为0.045～1mm。5.根据权利要求2所述的铝电解阳极覆盖料，其特征在于，所述浇注料基质包括刚玉微粉、活性氧化铝微粉、活性氧化铝超微粉和分散性氧化铝中的至少一种。6.根据权利要求5所述的铝电解阳极覆盖料，其特征在于，以质量分数计，所述刚玉微粉于所述铝电解阳极覆盖料中的占比为6％～13％；所述活性氧化铝微粉于所述铝电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芬萍，梁贵生，包生重，张亚楠，侯光辉，张旭贵，姜治安，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：