[发明专利]一种铝电解用磷生铁浇铸阴极的组装方法

说明书

本发明涉及一种铝电解用磷生铁浇铸阴极的组装方法,其特征在于其组装过程首先在阴极炭块上开有的燕尾槽的端部放置钢棒的材质相同的“U”型支架，然后吊装入阴极钢棒使其与“U”型支架紧密相接，进行阴极炭块及钢棒预组装，用钢棒糊将燕尾槽端头及“U”支架间隙进行捣固，再将预组装好的阴极炭块及钢棒进行预热、磷生铁水浇铸。本发明的方法提高了磷生铁浇铸阴极的组装效率和高磷生铁浇铸质量，解决了因采用石棉绳等耐火材料封堵碳块与钢棒间燕尾槽缝隙时受人为因素等影响难以控制预组装质量的问题，降低了磷生铁浇铸时炭块端部因热应力冲击产生裂纹的风险；能够有效降低铝电解的阴极压降，降低铝电解能耗，延长了阴极的使用寿命，经济效益显著。

技术领域

一种铝电解用磷生铁浇铸阴极的组装方法,涉及一种铝电解用磷生铁浇铸阴极组装方法的改进。

背景技术

铝电解用阴极由碳块和钢棒两部分组成，其组装主要有三种方法：碳糊捣固组装：用钢棒糊填充钢棒两侧的缝隙，然后用风动工具将其捣固压实；磷生铁浇铸法：使用融化的磷生铁浇铸它们间的缝隙，冷凝后使之成为一体的方法；粘结法：用黏结剂或炭胶把阴极炭块和钢棒粘结在一起的方法。且前两种方法较常见。碳糊捣固组装是将阴极炭块、阴极钢棒和钢棒糊分别加热到一定温度，先在炭块燕尾槽内垫铺一层钢棒糊后捣固，放入阴极钢棒，将钢棒和炭块之间的缝隙用钢棒糊捣固密实。磷生铁浇铸技术是先将炭块和钢棒预组合并预热至一定温度，再以熔化的磷生铁铁水为填充料，浇铸到炭块和钢棒间隙，冷却凝固形成一个整体。相比传统的碳糊捣固组装技术，阴极磷生铁浇铸技术能够有效地降低铝电解过程中的阴极压降，因而在国外得到广泛应用。但由于阴极组预热装备技术引进费用高、阴极碳块质量要求高以及浇铸成品合格率低等问题，该技术在国内一直未得到推广应用。

近年来，随着国内阴极组预热装备开发技术的成熟以及国家政策对铝电解行业节能降耗的要求，阴极磷生铁浇铸技术因其能够降低电解槽阴极压降的特点在个别企业进行了试验性应用。为防止浇铸过程中磷生铁自炭块燕尾槽端部流出，通常在阴极碳块与钢棒的预组装过程中，按设计要求将钢棒与炭块燕尾槽两端的缝隙用石棉绳等耐火材料填充，以此保证阴极炭块与钢棒上表面平整。该组装方法较费时费力，完全依靠钢棒自身对耐火材料的重压消除间隙，受人为因素等影响较难保证炭块与钢棒上表面的平整度，影响预组装质量和效率，并且较难保证缝隙完全封堵，磷生铁浇铸时增大炭块端部因热应力冲击产生裂纹的风险。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效解决阴极预组装时在炭块燕尾槽两端头用石棉绳等耐火材料填充封堵所出现的问题，实现快速有效组装，提高组装效率和质量，降低阴极压降的铝电解用磷生铁浇铸阴极的组装方法。

为实现上述目的，采取有采用以下技术方案。

一种铝电解用磷生铁浇铸阴极的组装方法,其特征在于其组装过程首先在阴极炭块上开有的燕尾槽的端部放置钢棒的材质相同的 “U”型支架，然后吊装入阴极钢棒使其与“U”型支架紧密相接，进行阴极炭块及钢棒预组，用钢棒糊将燕尾槽端头及“U”支架间隙进行捣固，再将预组装好的阴极炭块及钢棒进行预热、磷生铁水浇铸。

本发明的一种铝电解用磷生铁浇铸阴极的组装方法,其特征在于所述的“U”型支架外型与底及外边与阴极炭块上开有的燕尾槽形状匹配。

本发明的一种铝电解用磷生铁浇铸阴极的组装方法,其特征在于所述的“U”型支架内边形状与阴极钢棒外形相匹配。

本发明的一种铝电解用磷生铁浇铸阴极的组装方法,其特征在于所述的铝电解用磷生铁浇铸阴极为双钢棒型或单钢棒型阴极。

本发明的一种铝电解用磷生铁浇铸阴极的组装方法,其特征在于所述的“U”型支架放置于距阴极炭块燕尾槽端部50-100mm处。