[发明专利]一种连续预焙阳极炭块

说明书

本发明公开了一种连续预焙阳极炭块。包括有炭块本体，炭块本体上部长轴中线上设有一组炭碗，炭碗底部设有浇铸‑机械复合式钢爪连接环槽，炭碗两侧炭块本体顶部长轴中线上设有连接凸头，连接凸头下方炭块本体底部设有贯通连接凹槽。本发明与浇铸‑‑机械复合式钢爪配合，能实现预焙阳极的连续使用，连接阳极炭块时间短，使用方便，降低电解能耗，消除阳极残极，降低劳动强度，新旧炭块粘结牢固的有益效果。采用旧炭块连接凸头冷却后再与新炭块连接，确保新、旧炭块的粘接连接的可靠性、牢固性，防止粘接层的剪切，连接凸头、炭碗和填充块的结构和使用方式，有效的配合了浇铸‑‑机械复合式钢爪的使用，能够实现在现有的电解槽上直接连接阳极炭块。

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽预焙阳极炭块，特别是一种连续预焙阳极炭块。

背景技术

现代电解铝工艺均采用预焙阳极生产电解铝。在电解槽工作时阳极组件由铝导杆、爆炸片、阳极钢爪、磷生铁浇铸层和预焙阳极炭块共同构成。预焙阳极炭块一般为长方体，具有稳定的几何形状，以石焦油、沥青焦为骨料，以煤沥青为粘结剂，根据电解槽电流的大小和工艺的不同而有不同的尺寸，其电流密度一般在0.68～0.9A/cm2范围内，每个炭块使用周期一般在30天左右。

在电解铝生产过程中，炭阳极与氧化铝电解分解出来的氧气在高温下不断反应，释放二氧化碳气体而不断消耗，需要定时更换，更换下来的炭块行业中称之为阳极残极。预焙铝电解生产必定产生大量阳极残极，无残极产生是上世纪60～70年代，预焙铝电解工艺成熟以来一直没有实现的行业梦想。

现有的预焙阳极炭块为一次性产品，在换极时首先必须靠多功能天车仔细打掉残极四周的保温料，再拔出导杆、钢爪、残极组合体。当残极移除后，高温的残极不仅带走了大量热能，还使得熔融的电解质直接暴露在眼前，930～950℃的高温，大面积的热辐射和对流也造成巨大的热能损失。换上的新阳极直接插入电解质中，需吸收电解槽内的有效大量热能，冷凝在冷炭块表面的电解质使新炭块不导电，需一天左右新换上的炭块才能正常工作。

本发明申请人在申请了一系列的铝电解连续阳极生产专利基础上，如中国专利201710088066.4—预焙阳极铝电解在线连接阳极的方法及结构，对阳极钢爪和阳极炭块结构以及钢爪与炭块的连接方式等方面进行了改造，连续阳极炭块不需要炭块消耗到很薄就可直接对接新炭块，所以不需要担心阳极钢爪会被高温的电解质烧蚀而变形、损坏。钢爪和阳极炭块的连接，用铝水浇铸替代磷生铁，阳极炭块在电解槽中逐渐烧损，炭块表面温度会达到750℃左右，而铝的熔点为660℃，此时炭碗中的铝早已彻底熔化，解锁复合式机械钢爪，提起铝导杆，整体移除机械复合式阳极钢爪。移除了钢爪的炭块，被其四周烧结了的保温料支撑，保留在原位未动，能承受巨大的重压也不会下沉。

综上所述，现有技术存在以下技术缺陷：1、现有的预焙阳极生产电解铝更换阳极造成巨大的热能损失，更换阳极费时，造成电能浪费，换极时的工作环境温度高，劳动条件极端恶劣，炭素材料浪费大，对环境污染严重；2、中国专利201710088066.4公开的预焙阳极铝电解在线连接阳极的方法及结构，旧炭块要和新炭块进行连接时，温度达到750℃左右，和常温的新炭块温差在700℃以上，二者粘结后，随着新炭块的温度逐渐上升到750℃左右，由于热胀冷缩的原因，新炭块体积膨胀，粘结处发生剪切，粘结不牢。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种连续预焙阳极炭块。本发明与浇铸-机械复合式钢爪配合，可实现预焙阳极的连续使用，有连接新阳极炭块时间短、劳动强度低，使用方便，能降低电解能耗，新旧炭块粘结牢固的特点，并消除了由阳极残极本身和吸附粘带的氟化盐对环境的严重污染。

本发明的技术方案：一种连续预焙阳极炭块，包括有炭块本体，炭块本体顶部长轴中线上设有一组炭碗，炭碗底部设有钢爪连接环槽，炭碗两侧炭块本体顶部长轴中线上设有一组与炭碗相间隔的连接凸头，连接凸头下方炭块本体底部设有贯通连接凹槽。

前述的连续预焙阳极炭块中，所述炭碗壁上设有机械钢爪通道竖槽。