一种铝电解槽炉膛整体成型方法及炉膛结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105463509A(43)申请公布日2016.04.06(21)申请号201510840923.2(22)申请日2015.11.27(71)申请人贵阳铝镁设计研究院有限公司地址550081贵州省贵阳市观山湖区金阳北路469号(72)发明人曹斌陈杰席灿明(74)专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人刘楠李余江(51)Int.Cl.C25C3/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种铝电解槽炉膛整体成型方法及炉膛结构(57)摘要本发明公开了一种铝电解槽炉膛整体成型方法及炉膛结构，它是将高导电冷捣糊筑炉材料（1）和非导电冷捣糊筑炉材料（2）分别铺设在电解槽底部和电解槽侧部，利用捣固工具扎固成型，形成底部导电和侧部不导电的电解槽炉膛，并通过控制系统按照预定焙烧曲线控温，对电解槽炉膛进行焙烧，获得期望的导电率与强度，实现电解槽炉膛的整体成型。本发明可减小电解水平电流，实现能耗降低和提高效率。本发明由于去除预制阴极和阴极组装工艺流程，还大大降低了投资和生产运行费用，提高劳动生产率。CN105463509ACN105463509A权利要求书1/1页1.一种铝电解槽炉膛整体成型方法，其特征在于：将高导电冷捣糊筑炉材料（1）和非导电冷捣糊筑炉材料（2）分别铺设在电解槽底部和电解槽侧部，利用捣固工具扎固成型，形成底部导电和侧部不导电的电解槽炉膛，并通过控制系统按照预定焙烧曲线控温，对电解槽炉膛进行焙烧，获得期望的导电率与强度，实现电解槽炉膛的整体成型。2.根据权利要求1所述的铝电解槽炉膛整体成型方法，其特征在于：电解槽底部的高导电冷捣糊筑炉材料（1）添加质量百分比为35~50%的石墨质；高导电冷捣糊筑炉材料（1）焙烧后的电阻率不大于35μΩ·m，抗压强度不小于20MPa；电解槽侧部非导电冷捣糊筑炉材料（2）添加不导电材料；非导电冷捣糊筑炉材料（2）焙烧后的电阻率不小于85μΩ·m，抗压强度不小于18MPa。3.根据权利要求1所述的铝电解槽炉膛整体成型方法，其特征在于：筑炉采用在40℃以下温度可施工的冷捣糊。4.根据权利要求3所述的铝电解槽炉膛整体成型方法，其特征在于：筑炉前，按工艺要求在摇篮架中砌好耐火保温层（3），并将阴极钢棒（4）安装在指定位置，然后加入高导电冷捣糊筑炉材料（1）和非导电冷捣糊筑炉材料（2），采用筑炉工具捣固夯实，完成第一次筑炉，之后再加入高导电冷捣糊筑炉材料（1）和非导电冷捣糊筑炉材料（2），进行第二次捣固筑炉，依次不断重复，直至满足工艺生产对底部和侧部的尺寸要求，形成底部和侧部。5.根据权利要求4所述的铝电解槽炉膛整体成型方法，其特征在于：所述筑炉工具是适应电解槽的形状和结构的多自由度捣固机器或者捣固锤头，通过震动夯实或者对局部进行锤击筑炉材料，实现筑炉。6.根据权利要求4所述的铝电解槽炉膛整体成型方法，其特征在于：非导电冷捣糊筑炉材料（2）在电解槽中的扎固厚度和宽度，以降低铝液中水平电流为目标，通过计算电解槽中电流分布，确定相关的加工面和尺寸。7.根据权利要求4所述的铝电解槽炉膛整体成型方法，其特征在于：电解槽炉膛采用燃气或焦粉焙烧，采用控制系统控制燃气机或电流，实现焙烧过程的温控，使阴极电阻率小于35μΩ·m，其中，在完成炉膛保温焙烧后，控制系统控制炉膛降温，当温度达到900℃左右时，撤除焙烧系统，完成电解槽焙烧启动。8.一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，其特征在于：它包括由高导电冷捣糊筑炉材料（1）捣固形成的电解槽底部和由非导电冷捣糊筑炉材料（2）捣固形成的电解槽侧部；电解槽底部和电解槽侧部都是通过筑炉工具捣固夯实而成的整体成型结构；所述电解槽底部的下方设有耐火保温层（3），阴极钢棒（4）设置在高导电冷捣糊筑炉材料（1）捣固形成的电解槽底部中。2CN105463509A说明书1/3页一种铝电解槽炉膛整体成型方法及炉膛结构技术领域[0001]本发明涉及铝电解技术领域，具体涉及一种铝电解槽炉膛整体成型方法及炉膛结构。背景技术[0002]传统的铝电解槽阴极采用预制阴极的方式在槽底部铺设电解槽底部阴极，采用侧部炭砖铺设侧部炉膛，实现电解槽筑炉。但此种方式存在以下不足：1）阴极炭块间的糊料与阴极本身、侧部炭块与扎固糊料等在焙烧后，存在收缩率不一致的问题，容易开裂，导致漏炉风险大；2）阴极组装的钢棒和阴极在组装时，难以紧密结合，导致预制阴极与钢棒之间接触不好，而且由于阴极运输等问题，阴极钢棒通常设为两块，导致槽底阴极压降高，水平电流大；3）预制阴极和阴极组装费用高。因此，现有的铝电解槽炉膛结构还是不够理想。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种铝电解槽炉膛整体成型方法及炉膛结构，以解决传统的非整