一種陽極鋼爪保護環及其製備方法
2023-06-23 06:24:16 2
專利名稱：：一種陽極鋼爪保護環及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種預焙陽極鋁電解槽的陽極鋼爪保護環及其製備方法，屬於有色金屬電解
技術領域：
，適用於預焙陽極鋁電解槽。
背景技術：
：在現有技術中，人們使用炭素和氧化鋁材料製作陽極鋼爪保護環，套在炭陽極以上的鋼爪上，用炭膠結成一個整環，保護鋼爪。但鑑於炭素保護環在電解生產過程中也受電解質的浸蝕和衝刷，參與電解反應以及受換極作業的影響，使用這種炭素保護環製造成本高，抗氧化和氣化反應的能力不足，保護效果不夠理想，作為粘合劑的瀝青油會對環境造成二次汙染。在炭陽極燒熔時以及換極操作中，炭素保護環的碎塊進入電解槽中，需要人工撈出，工作環境惡劣，勞動強度大，電解槽熱量損失，會增加電流消耗，造成了電解生產能耗的增加。而氧化鋁製作成的保護環，使用的粘合劑主要是高嶺土，而高嶺土的主要成份是矽、鈣、鐵。在氧化鋁保護環燒熔時以及換極操作中，保護環的碎塊落入電解槽中，一是會增加鋁液中的矽、鐵含量，長期大量使用會影響電解鋁的產品質量。二是高嶺土中的鈣會造成電解槽長底，增加電流空耗，造成了電解生產能耗的增加和資源浪費以及電解成本的增加。
發明內容本發明的目的是針對上述現有技術中炭素保護環製造成本高，抗氧化和氣化反應的能力不足，保護效果不夠理想，不環保，以及氧化鋁保護環影響產品質量，增加電解鋁成本的缺陷，提供一種新的陽極鋼爪保護環，是將鋁電解生產過程中產生的鋁灰進行再利用，製成保護環，經過篩選過的鋁灰再利用價值很小。電解鋁灰的組成成分很複雜(見鋁灰組成成分表)，將這種材料製成的陽極鋼爪保護環製造成本低，抗氧化和氣化反應能力強，能夠有效保護陽極鋼爪被氧化和浸蝕，防止氧化鐵進入電解槽，由於鋁灰本身就是鋁電解過程中產生的，因此即使保護環材料進入電解槽中也不需要工人撈出，降低工人勞動強度，不影響電解鋁的產品質量，減少電能損耗，增產增效，從而達到化害為利，變廢為寶的目的。經電解槽實驗對比鐵含量明顯降低。鋁灰組成成分表tableseeoriginaldocumentpage3其它含量為氧、碳、氫(一份樣品的化驗數據)。本發明的另一個目的是提供這一種陽極鋼爪保護環的製備方法。為了實現上述目的，本發明採取的技術方案為將鋁灰與紙漿、氧化鎂、磷酸二氫鋁混合，加入適量的水進行充分攪拌，經模具固化而成。其原料重量份數配比為鋁灰7585份、紙漿515份、氧化鎂28份、磷酸二氫鋁28份。進一步，其原料重量份數的最佳配比為鋁灰80份、紙漿10份、氧化鎂5份、磷酸二氫鋁5份。本發明的陽極鋼爪保護環的製備方法是其製備工藝步驟為(1)預處理將鋁灰分揀，在球磨機中磨粉；(2)篩選用140200目金屬篩篩選；(3)混合攪拌將篩選的鋁灰粉與紙漿、氧化鎂、磷酸二氫鋁混合，加入適量的水充分攪拌；(4)固化成型用壓力機械模具固化成型，加壓1015MPa，時間為510秒；(5)陰乾室溫下晾乾；(6)烘乾在608(TC烘烤室中烘烤34小時脫水；(7)焙燒在60080(TC焙燒爐中焙燒23小時。本發明的陽極鋼爪保護環與現有的保護環相比，製造成本低，抗氧化和氣化反應的能力強，保護效果理想。即使保護環材料進入電解槽中也不需要工人撈出，降低工人勞動強度，不影響電解鋁的產品質量，減少電能損耗，而且把對電解鋁產生的價值低、難處理的鋁灰進行再利用，化害為利，變廢為寶，增產增效。具體實施例下面結合具體的實施例對本發明作進一步的說明。實施例1、(1)預處理將鋁灰分揀，在球磨機中磨粉；(2)篩選用140目金屬篩篩選；(3)混合攪拌將篩選的鋁灰粉與紙漿、氧化鎂、磷酸二氫鋁混合，其原料重量份數配比為鋁灰75份、紙漿15份、氧化鎂2份、磷酸二氫鋁8份，加入適量的水充分攪拌；(4)固化成型用壓力機械模具固化成型，加壓lOMPa，時間為10秒；(5)陰乾室溫下晾乾；(6)烘乾在6(TC烘烤室中烘烤4小時脫水；(7)焙燒在600°C焙燒爐中焙燒3小時。實施例2、(1)預處理將鋁灰分揀，在球磨機中磨粉；(2)篩選用170目金屬篩篩選；(3)混合攪拌將篩選的鋁灰粉與紙漿、氧化鎂、磷酸二氫鋁混合，原料的重量份數配比為鋁灰80份、紙漿10份、氧化鎂5份、磷酸二氫鋁5份，加入適量的水充分攪拌；(4)固化成型用壓力機械模具固化成型，加壓12MPa，時間為8秒；(5)陰乾室溫下晾乾；(6)烘乾在7(TC烘烤室中烘烤3.5小時脫水；(7)焙燒在70(TC焙燒爐中焙燒2.5小時。實施例3、(1)預處理將鋁灰分揀，在球磨機中磨粉；(2)篩選用200目金屬篩篩選；(3)混合攪拌將篩選的鋁灰粉與紙漿、氧化鎂、磷酸二氫鋁混合，其原料重量份數配比為鋁灰85份、紙漿5份、氧化鎂8份、磷酸二氫鋁2份，加入適量的水充分攪拌；(4)固化成型用壓力機械模具固化成型，加壓15MPa，時間為5秒；(5)陰乾室溫下晾乾；(6)烘乾在8(TC烘烤室中烘烤3小時脫水；(7)焙燒在800°C焙燒爐中焙燒2小時。使用本法所生產陽極鋼爪保護環成本低，質量好，對電解鋁的質量無影響，對陽極鋼爪保護效果好，電解鋁的生產電能損耗少，保護效果顯著。本發明的保護範圍不限於上述實施例所描述的範圍，凡是依據本發明技術方案所作的技術變形均落入本發明的保護範圍之內。權利要求一種陽極鋼爪保護環，其特徵在於該陽極鋼爪保護環原料成分包括鋁灰、紙漿、氧化鎂、磷酸二氫鋁，其原料重量份數配比為鋁灰75～85份、紙漿5～15份、氧化鎂2～8份、磷酸二氫鉀2～8份。2.根據權利要求2所述的陽極鋼爪保護環，其特徵在於其原料成分的重量份數的最佳配比為鋁灰80份、紙漿10份、氧化鎂5份、磷酸二氫鋁5份。3.—種權利要求1或2所述的陽極鋼爪保護環的製備方法，其特徵在於其製備工藝步驟為(1)預處理將鋁灰分揀，在球磨機中磨粉；(2)篩選用140200目金屬篩篩選；(3)混合攪拌將篩選的鋁灰粉與紙漿、氧化鎂、磷酸二氫鋁混合，加入適量的水充分攪拌；(4)固化成型用壓力機械模具固化成型，加壓1015MPa，時間為510秒；(5)陰乾室溫下晾乾；(6)烘乾在608(TC烘烤室中烘烤34小時脫水；(7)焙燒在60080(TC焙燒爐中焙燒23小時。全文摘要本發明公開了一種預焙陽極鋁電解槽的陽極鋼爪保護環及其製備方法，所述的陽極鋼爪保護環由75～85份鋁灰與5～15份紙漿、2～8份氧化鎂、2～8份磷酸二氫鋁混合，加入適量的水進行充分攪拌，經模具固化而成。其原料成分的重量份數的最佳配比鋁灰80份、紙漿10份、氧化鎂5份、磷酸二氫鋁5份。本發明的保護環製造成本低，抗氧化和氣化反應能力強，保護效果理想，即使保護環材料進入電解槽中也不需要工人撈出，降低工人勞動強度，不影響電解鋁的產品質量，減少電能損耗，增產增效。文檔編號C25C3/00GK101736367SQ20091022765公開日2010年6月16日申請日期2009年12月25日優先權日2009年12月25日發明者湛衛華申請人:焦作萬方鋁業股份有限公司;湛衛華