一種陽極開槽的方法

2023-04-23 23:37:51 1

專利名稱：一種陽極開槽的方法
技術領域：
本發明涉及鋁電解領域，尤其涉及一種陽極開槽的方法。
背景技術：
在使用底部開槽的預焙陽極碳塊時，對周圍電解質流場進行計算，發現部分氣體 可以通過底部溝槽向外排放，減少氣泡在陽極碳塊底部停留時間和陽極碳塊底掌氣泡覆蓋 率，從而有利於降低陽極碳塊過電壓(或膜電壓)和陽極碳塊效應係數，減少電解能耗；另 一方面，氣體帶動電解質進入排氣溝，然後進入電解槽側部通道，擴大了電解質循環通道， 促進了陽極碳塊周圍電解質流動和炭塊溫度升溫，有利於保持電解過程正常進行。與不是 通槽的溝槽相比，溝槽為通槽時更有利於保持電解質流動穩定；同時由於溝槽促進了氣體 排放，使鋁液與陽極碳塊氣體發生「二次反應」(即電解還原的單質鋁被陽極碳塊氣體重新 氧化)的機會減少，有利於提高鋁電解電流效率。目前，國內外電解鋁行業廠家一般通過對陽極進行開槽達到以上效果，而開槽方 式可大體分為三種第一種為陽極由生塊焙燒成熟塊後利用機械加工方法進行加工開槽，該方法雖然 開槽效果良好，但需要單獨一道工序和額外的設備，並且效率低，成本高，粉塵大，既汙染環 境又浪費原材料。第二種為在陽極生塊成型工序時將模芯板放置在模套內，等陽極碳塊成型之後將 陽極碳塊連同模芯板一起取出，然後進行焙燒，模芯板在焙燒時炭化。這一開槽方法的缺點 在於，模芯板在陽極中燒後留下的殘留物需要額外清理工序和相應設備。第三種為將模芯板固定在震動平臺上，將成型的陽極碳塊從模芯板的一端推出。 這一開槽方法的缺點在於，不能滿足震動平臺不可旋轉的成型機，佔據空間較大。綜上，業界對清潔、方便、環保、開槽效果好的開槽方法存在需求。

發明內容
本發明實施例提供了一種陽極開槽的方法，不僅工藝簡單、使用方便、佔據空間較 小，還可開出中間頂部低於兩端頂部的異形槽。為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案一種陽極開槽的方法，在陽極成型模套內放置由左右兩部分構成的模芯板，待陽 極生塊成型之後，使用驅動裝置將所述模芯板從模套兩側分別抽出。優選地，模芯板的抽出方向垂直於陽極生塊的推出方向。優選地，驅動裝置包括彈性裝置或者液壓油缸裝置。優選地，模芯板放置在陽極成型模套內後，使用固定裝置連接左右兩部分；或者， 模芯板左右兩部分通過形狀嵌合相互固定。優選地，模芯板通過油壓模夾固定在模套內。優選地，模芯板抽出後，旋轉並後退到陽極生塊邊界之外。
優選地，同側的至少兩個所述模芯板通過一與模芯板垂直的推板相連，所述驅動 裝置通過所述推板與所述模芯板相連。優選地，模芯板為至少兩層覆條組合而成。優選地，模芯板最上層的第一覆條的縱切面的上底長度大於下底長度。優選地，第一覆條縱切面的上底為朝向下底突出的弧形、V形或者階梯型。與現有的技術相比，本發明具有以下有益效果1、開槽效果好模芯板可從模套兩側分別抽出，則可開出中間頂部低於兩端頂部 的異形槽，該種異形槽相對於直槽更利於氣泡快速離開陽極底部，有效降低陽極碳塊過電 壓和陽極碳塊效應係數，減少電解能耗；而這種槽形用現有的開槽方式是不能開出的；2、工藝簡單、使用方便將驅動裝置與模芯板相連，使用驅動裝置將模芯板推進和 抽出陽極成型模套，效率高；模芯板為多層覆條組合，可靈活選擇需要的模芯板的形狀、高 度等；3、節約原料在陽極生塊進行焙燒前，將模芯板抽出，不但避免模芯板在焙燒過程 中損失，還可重複利用模芯板，並可隨意替換模芯板中損壞的覆條，環保節能。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施 例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲 得其他的附圖。圖1是本發明實施例的流程圖；圖2是本發明實施例一模芯板的結構示意圖；圖3是本發明實施例一模芯板的另一結構示意圖；圖4是本發明實施例一模芯板的又一結構示意圖；圖5是本發明實施例一模芯板與模套咬合示意圖；圖6是本發明實施例一陽極生塊推出方向示意圖；圖7是本發明實施例一陽極生塊又一推出方向示意圖；圖8是本發明實施例一模芯板之間的推板示意圖；圖9是本發明實施例二模芯板的結構示意圖；圖10是本發明實施例二模芯板抽出方向示意圖；其中，1、模芯板，2、覆條，3、第一覆條，4、模套，5、模夾，6、陽極生塊，7、震動平臺， 8、推板。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例通過使用驅動裝置將模芯板從模套兩側分別抽出，不僅可開出中間頂部低於兩端頂部的槽，並且工藝簡單、使用方便、佔據空間較小。以下為具體實施例。實施例一、參見圖1，為本實施例的流程圖。步驟Si、陽極成型機模套懸停于震動平臺上方。步驟S2、將模芯板放置在震動平臺的規定位置。放置模芯板時，可採用輔助工具固定，例如可在震動平臺上標記位置，或者可事先 設定好驅動裝置，通過驅動裝置控制模芯板。參見圖2，模芯板1為左右兩塊組合而成，以方便陽極生塊成型後模芯板的抽出。 左右兩塊模芯板之間密閉無縫，以保證模芯板的強度；左右兩部分可使用固定裝置連接，或 者通過形狀嵌合相互固定。圖2中所示僅為舉例，左右兩塊模芯板1的咬合處為其他形狀， 都不影響本發明實施例的實現。參見圖3和圖4，模芯板1可為多層覆條2組合而成，並且，以便根據實際需要組合 覆條2，得到不同高度、不同厚度的模芯板1，則可利用該模芯板靈活開出符合實際需求的、 多種規格、多種形狀的槽。在最上層的第一覆條3的縱切面的上底長度大於下底長度時，則可對應地開出頂 部長度大於底部長度的槽。例如，在最上層的第一覆條的上底為弧形時，則可在陽極上對應 地開出弧形槽。第一覆條3縱切面的上底可以為朝向下底突出的弧形、V形或者階梯型等，則可開 出中間頂部高度低於兩端高度的弧形、V形或者階梯型槽，該種槽形有利於陽極底部氣泡的 自然逸出，降低陽極底掌膜電壓，降低電解槽效應係數，提高陽極的升溫速度。並且，只需更換第一覆條3，即可得到能開出不同槽形狀的模芯板。特別說明的是，當第一覆條3縱切面的上底為朝向下底突出的弧形、V形、階梯形 或類似形狀時，第一覆條3的左右兩部分的分割線應經過上底的最低處，以保證模芯板被 抽出時，不影響到槽的形狀。並且，為保證模芯板在震動平臺巨大的震動力下保持完整，覆條2之間可採用固 定裝置固定，或者使用相鄰覆條間相適應的凸條和凹槽互相咬合，達到固定目的，保證模芯 板的完整、強度和溝槽的形狀。顯然，步驟1和步驟2可同時進行或顛倒順序。步驟S3、模套下落，模套卡口與模芯板咬合。參見圖5，模套卡口與模芯板咬合，使得模芯板嵌入模套。可在模套4卡口與模芯板1咬合處設置油壓模夾5或採用其他固定方式，使模芯 板1與模套4咬合得更緊密，形成一體。步驟S4、陽極糊料填滿模套。陽極糊料均勻地填滿內部包含模芯板的模套，即形成了帶有與模芯板形狀相適應 的槽的陽極雛形。步驟S5、成型機模頭和錘頭下落至模套內，震動平臺運轉。成型機模頭和錘頭將模套內陽極糊料壓緊，陽極糊料震動成型為陽極生塊。步驟S6、提起成型機模頭、錘頭和模套。如在步驟S3使用固定裝置，則先打開模芯板1與模套4間的固定裝置再提起模套。步驟S7、驅動裝置從模套兩側抽出模芯板。驅動裝置可為彈性裝置或者液壓油缸裝置，或者其他能夠驅動模芯板的裝置，都 不影響本發明實施例的實現。若步驟S2中採用固定裝置連接模芯板的左右兩部分，則先打開固定裝置再從模 套兩側抽出模芯板。抽出模芯板的方向有兩種情況A、模芯板抽出方向與陽極推出方向垂直即模芯板從陽極生塊的長度方向抽出， 陽極生塊從寬度方向推出。這種情況下，模芯板不會擋住陽極，也是較為方便的方式，具體 運動方向可參見圖6。B、模芯板抽出方向與陽極推出方向一致即模芯板從陽極生塊的長度方向抽出， 陽極生塊也從長度方向推出。這種情況下，模芯板擋住了陽極生塊，則需要將抽出的模芯板 旋轉90度，並後退到陽極生塊的邊界之外，使得陽極順利推出，具體運動方向可參見圖7。並且，若同側有多個模芯板時，可採用推板將同側的多個模芯板連接起來，則可通 過驅動裝置連接推板，將多個模芯板一同抽出。步驟S8、推出陽極生塊。推出陽極生塊可採用機械方法或人工推出，都不影響本發明實施例的實現。實施例二、步驟與上述實施例一大致相同，不同之處在於模芯板為上下兩塊組合而成。模芯板上下兩部分之間密閉無縫，以保證模芯板的強度；可使用固定裝置連接，該 固定裝置可以是類似於C型插銷的結構，C型插銷的兩端分別插入模芯板的上下兩部分。或 者，模芯板上下兩部分咬合處為利於下半部分模芯板抽出的形狀。參見圖9和圖10，在從陽極生塊中抽出該模芯板時，先將下部分模芯板(即覆條 2)從模套一側抽出，讓上部分模芯板(即第一覆條3)自然落入到原下部分模芯板的位置， 再將上部分模芯板從下部分模芯板抽出的位置抽出；這樣則使得中間低兩端高的上部分模 芯板完整抽出，並保持陽極溝槽頂部中間低兩端高的形狀。覆條為多個時，也可採用類似的 方法。顯然地，使用該種方法將模芯板抽出時，上半部分模芯板的最高高度應不超過下 半部分模芯板的高度，即第一覆條的最高高度應不超過其餘全部覆條的高度。在上下兩部分使用固定裝置連接時，先打開固定裝置再抽出該模芯板。下半部分 上可帶有與模套4固定的油壓模夾或其他固定裝置。以上對本發明實施例提供的一種陽極開槽的方法進行了詳細介紹，本文中應用了 具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本 發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體 實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上可知，本說明書內容不應理解為對本發明的 限制。
權利要求
一種陽極開槽的方法，其特徵在於，在陽極成型模套內放置由左右兩部分構成的模芯板，待陽極生塊成型之後，使用驅動裝置將所述模芯板從模套兩側分別抽出。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述模芯板的抽出方向垂直於陽極生塊 的推出方向。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述驅動裝置包括彈性裝置或者液壓油 缸裝置。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述模芯板放置在陽極成型模套內後，使 用固定裝置連接左右兩部分；或者，模芯板左右兩部分通過形狀嵌合相互固定。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述模芯板通過油壓模夾固定在模套內。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述模芯板抽出後，旋轉並後退到陽極生 塊邊界之外。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，同側的至少兩個所述模芯板通過一與模 芯板垂直的推板相連，所述驅動裝置通過所述推板與所述模芯板相連。
8.根據權利要求1至7任一項所述的方法，其特徵在於，所述模芯板為至少兩層覆條組 合而成。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述模芯板最上層的第一覆條的縱切面 的上底長度大於下底長度。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述第一覆條縱切面的上底為朝向下底 突出的弧形、V形或者階梯型。
全文摘要
本發明公開了電解鋁行業陽極開槽的方法，技術方案為在陽極成型模套內放置由左右兩部分構成的模芯板，待陽極生塊成型之後，使用驅動裝置將模芯板從模套兩側分別抽出。該種開槽方法開槽效果好可開出中間頂部低於兩端頂部的異形槽，該種異形槽相對於直槽更利於CO2氣泡快速離開陽極底部；並且工藝簡單、使用方便，可節約原料。
文檔編號B28B7/00GK101927526SQ201010261608
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月25日 優先權日2010年8月25日
發明者高小明, 龔克成 申請人:湖南創元新材料有限公司