鋁電解用炭陽極CO₂反應性測定裝置的製作方法

2023-09-21 07:43:40 3

專利名稱：鋁電解用炭陽極CO2反應性測定裝置的製作方法
技術領域：
鋁電解用炭陽極C02反應性測定裝置，涉及一種用於鋁用炭素行業，特別涉
及鋁電解炭陽極C02反應性測定裝置。
背景技術：
鋁用炭素行業中炭陽極的質量，通常用陽極的淨消耗量來表徵，具體地是 用鋁電解炭陽極二氧化碳反應性的測定表徵。鋁電解炭陽極二氧化碳反應性關 繫到鋁用炭陽極的質量，陽極的淨消耗量表徵了鋁用炭陽極的質量。而引起炭
陽極消耗的原因之一就是炭陽極與co2的羥基化反應和由於瀝青結焦的選擇性
氧化引起的脫落。上述過程的炭和二氧化碳的反應按下式進行C02 g
+C(s)=2CO(g);即Boudouard或羥基反應。
在鋁生產中，電解槽在950~ 96(TC下運行，陽極界面上由於電化學氧化反 應產生C02，C02與碳反應生成CO，使陽極產生過量的消耗造成破壞。這一反應 過程有可能發生與界面表面，也有可能發生於結殼的下面，釋放出的二氧化碳 聚集在陽極周圍從電解槽中逸出，消耗陽極碳塊但沒有任何金屬的產生。上述 反應還造成電解槽底部液體的流動，由於壓力的關係還將使產生的氣體進入陽 極塊內部，使得陽極塊消耗更大。由於粘合劑碳的選擇性氧化，還會導致內部 氣孔中的微粉脫落及較大炭顆粒的脫落。
因此羥基活性取決於陽極的兩個性質陽極內在的C02活性和陽極的透氣 性，因此測定陽極的C02反應性，是衡量陽極質量的重要指標。
目前，用於陽極的C02反應性測量，還沒有十分有效和操作方便的設備。 發明內容
本實用新型的目的是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能有效測量 陽極的C02反應性操作方便的鋁電解用炭陽極C02反應性測定裝置。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。
鋁電解用炭陽極C02反應性測定裝置，其特徵在於其結構組成包括-
加熱爐體一該爐體為一鋼製爐殼、位於爐殼內側壁和底部的耐火材料層和
嵌置於耐火層內壁上的電加熱絲組成的筒形加熱爐；
加熱爐蓋一該爐蓋為上端為柱形帽狀鋼殼，下端為上端嵌入柱形帽狀鋼殼、
下端接觸嵌入加熱爐爐腔內壁階狀保溫材料塞狀體；
氣體通入管一該通入管居中穿過加熱爐體底部；頂端位於加熱爐體下部； 氣體分散預熱器一該預熱器為罩扣在氣體通入管上的杯狀體，在其側壁上
開有條狀氣體通道；
試樣託盤吊鉤一該吊鉤的吊杆上端垂直居中穿過加熱爐蓋，其端頭卡裝在
爐蓋上；
試樣託盤一該託盤為一上面居中帶有垂直吊杆的盤狀體，其吊杆頂端與試 樣託盤吊鉤鉤接；
測溫熱電偶一該熱電偶加熱爐蓋，測溫端位於試樣上端。 本實用新型的鋁電解用炭陽極C02反應性測定裝置，其特徵在於該裝置還包
括
裝置支架一該支架由一平臺底座和一框式立架組成；其加熱爐體由架裝於 平臺底座上；
爐蓋升降裝置一該裝置由位於框式立架橫梁上的升降電機和上端與電機相 聯、下端通過爪接在爐蓋帽狀鋼殼上的升降杆組成。
本實用新型的鋁電解用炭陽極C02反應性測定裝置，其加熱保溫爐採用耐火 陶瓷纖維做材料。加熱保溫爐有一個由直線升降電機帶動、可升降的爐蓋，在 爐蓋上安裝測溫熱電偶和可以裝兩塊試樣的吊掛盤，吊掛位置可以靠升降 掛鈎螺栓來實現；爐蓋與爐體間用石棉繩密封，並依靠升降電機的驅動力 使密封牢固；爐體用耐熱鋼製作，底部裝有加熱C02氣體的預熱器。能對 陽極的C02反應性進行有效的測量，操作方便。


圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
圖2為本實用新型的測試裝置的結構示意圖。
具體實施方式
鋁電解用炭陽極C02反應性測定裝置，其結構組成包括加熱爐體一該爐體 為一鋼製爐殼1、位於爐殼內側壁和底部的耐火材料層2和嵌置於耐火層內壁上 的電加熱絲3組成的筒形加熱爐；加熱爐蓋一該爐蓋為上端為柱形帽狀鋼殼4， 下端為上端嵌入柱形帽狀鋼殼、下端接觸嵌入加熱爐爐腔內壁階狀保溫材料塞 狀體5;氣體通入管6—該通入管居中穿過加熱爐體底部；頂端位於加熱爐體下 部；氣體分散預熱器7—該預熱器為倒扣的杯狀體，在其側壁上開有條狀氣體通 道；試樣託盤吊鉤8—該吊鉤的吊杆上端垂直居中穿過加熱爐蓋，其端頭卡裝在
爐蓋上；試樣託盤9—該託盤為一上面居中帶有垂直吊杆的盤狀體，其吊杆頂端 與試樣託盤吊鉤鉤接；測溫熱電偶10—該熱電偶加熱爐蓋，測溫端位於試樣上 端。
本實用新型的鋁電解用炭陽極C02反應性測定裝置，該裝置還包括裝置支 架一該支架由一平臺底座11和一框式立架12組成；其加熱爐體由架裝於平臺 底座上；爐蓋升降裝置一該裝置由位於框式立架橫梁上的升降電機13和上端與 電機相聯、下端通過爪接在爐蓋帽狀鋼殼上的升降杆14組成。圖1中15為電 器控制箱，16為變壓器。
本實用新型的鋁電解用炭陽極CU反應性測定裝置，其加熱保溫爐採用耐火 陶瓷纖維做材料。加熱保溫爐有一個由直線升降電機帶動、可升降的爐蓋，在 爐蓋上安裝測溫熱電偶和可以裝兩塊試樣的吊掛盤，吊掛位置可以靠升降 掛鈎螺栓來實現；爐蓋與爐體間用石棉繩密封，並依靠升降電機的驅動力 使密封牢固；爐體用耐熱鋼製作，底部裝有加熱C02氣體的預熱器。爐腔 尺恆溫呆在爐子的中部，距爐體底面295皿。該加熱保溫爐採用耐火陶瓷纖維做 保溫材料，使用溫度為13ocrc。電阻絲為鎳鉻合金，採用澆注成型工藝將加熱 絲鑲嵌在內腔表面。耐火陶瓷纖維質量輕，保溫效果好，爐子在96CTC使爐體外 表面溫度不超過6(TC。
熱電偶為補償導線式鎧裝熱電偶，套管直徑6ran，套管材質為GH3039。熱電 偶用卡套螺紋固定在爐蓋上，鬆開卡緊螺母，可上下移動熱電偶，達到安裝距 離後擰緊卡緊螺母將其固定。熱電偶的測量精度對溫度控制精度影響極大，因 此要求在經常使用的情況下，每周對熱電偶進行一次標定；當誤差超過其精度 值時，應及時更換熱電偶。
測量時，將試樣置於託盤上吊裝好，開動電機降下爐蓋蓋好，通電升溫， 通入氣體，通過熱電偶控制溫度，進行測量。
權利要求1.鋁電解用炭陽極CO2反應性測定裝置，其特徵在於其結構組成包括加熱爐體—該爐體為一鋼製爐殼、位於爐殼內側壁和底部的耐火材料層和嵌置於耐火層內壁上的電加熱絲組成的筒形加熱爐；加熱爐蓋—該爐蓋為上端為柱形帽狀鋼殼，下端為上端嵌入柱形帽狀鋼殼、下端接觸嵌入加熱爐爐腔內壁階狀保溫材料塞狀體；氣體通入管—該通入管居中穿過加熱爐體底部；頂端位於加熱爐體下部；氣體分散預熱器—該預熱器為罩扣在氣體通入管上的杯狀體，在其側壁上開有條狀氣體通道；試樣託盤吊鉤—該吊鉤的吊杆上端垂直居中穿過加熱爐蓋，其端頭卡裝在爐蓋上；試樣託盤—該託盤為一上面居中帶有垂直吊杆的盤狀體，其吊杆頂端與試樣託盤吊鉤鉤接；測溫熱電偶—該熱電偶加熱爐蓋，測溫端位於試樣上端。
2. 根據權利要求1所述的鋁電解用炭陽極C02反應性測定裝置，其特徵在 於該裝置還包括-裝置支架一該支架由一平臺底座和一框式立架組成；其加熱爐體由架裝於 平臺底座上；爐蓋升降裝置一該裝置由位於框式立架橫梁上的升降電機和上端與電機相 聯、下端通過爪接在爐蓋帽狀鋼殼上的升降杆組成。
專利摘要本實用新型涉及一種鋁電解用炭陽極CO2反應性測定裝置，其特徵在於其結構組成包括由鋼製爐殼、耐火層和電加熱絲組成加熱爐體，由柱形帽狀鋼殼和階狀保溫材料塞狀體組成的加熱爐蓋、位於加熱爐體下部的氣體通入管、氣體分散預熱器、試樣託盤吊鉤、試樣託盤、測溫熱電偶。本實用新型能對陽極的CO2反應性進行有效的測量，操作方便。
文檔編號G01N27/30GK201004060SQ200620175509
公開日2008年1月9日 申請日期2006年12月29日 優先權日2006年12月29日
發明者康全林, 王鑫健, 白文博, 俞 郭 申請人:中國鋁業股份有限公司