预焙阳极铝电解钢爪铝导杆导断电的方法.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CN106929879A(43)申请公布日2017.07.07(21)申请号201710088065.X(22)申请日2017.02.19(71)申请人周俊和地址550014贵州省贵阳市白云区云环东路470号铝城铝业公司申请人杜艳华(72)发明人邹建明(74)专利代理机构北京联创佳为专利事务所(普通合伙)11362代理人韩炜(51)Int.Cl.C25C3/06(2006.01)C25C3/16(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称预焙阳极铝电解钢爪铝导杆导断电的方法(57)摘要本发明公开了一种预焙阳极铝电解钢爪导断电的方法，其特征在于：在电解槽上部大母线与钢爪铝导杆之间设置绝缘层，控制钢爪铝导杆导断电。本发明能够实现钢爪铝导杆导断电的安全切换，为铝电解连续生产方法打下基础。CN106929879ACN106929879A权利要求书1/1页1.一种预焙阳极铝电解钢爪铝导杆导断电的方法，其特征在于：在电解槽上部大母线与钢爪铝导杆之间设置绝缘层，控制钢爪铝导杆导断电。2.根据权利要求1所述的预焙阳极铝电解钢爪铝导杆导断电的方法，其特征在于：所述钢爪铝导杆需要导电时，将绝缘板抽去。3.根据权利要求2所述的预焙阳极铝电解钢爪铝导杆导断电的方法，其特征在于：所述钢爪铝导杆需要断电时，将绝缘板插入电解槽大母线与钢爪铝导杆之间。2CN106929879A说明书1/2页预焙阳极铝电解钢爪铝导杆导断电的方法技术领域[0001]本发明涉及一种电解铝生产方法，特别是一种预焙阳极铝电解钢爪铝导杆导断电的方法。背景技术[0002]现代电解铝工业，普遍采用预焙阳极生产电解铝。在阳极炭块上表面设有2～4个直径为160～180mm，深为80～110mm的圆槽，俗称炭碗，在阳极组装时炭碗用来安装阳极爪头，并用磷生铁将阳极爪头浇铸在炭碗内，阳极爪头和铝导电杆通过铝钢爆炸焊连接，继而使铝导电杆与阳极炭块紧密连接，组成阳极炭块组。在电解铝生产过程中，阳极炭块会因其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而不断消耗，因此阳极炭块需定期连接，连接后残余的炭块俗称阳极残极。目前该生产工艺主要存在以下缺点，1）连接新的阳极炭块处于常温态，要放入电解槽内经约24小时预热后才能导电，因此连接阳极炭块会使热损失增大，且换极时对电解槽的工作平稳冲击很大；2）阳极的连接会对铝电解生产形成周期性的影响，破坏电解槽的能量和物料平衡，影响电流效率，增大电耗率；3）为了将阳极爪头与阳极残极分离，需要将磷生铁浇铸处的炭碗敲碎，使阳极残极从阳极爪头脱落以实现分离，该过程不仅耗时，而且工人劳动强度大、效率低；4）连接下的阳极残极产生量一般为铝锭产量的10%～15%，按我国铝锭产量为2600万～2700万吨/年计算，每年产生的阳极残极为260万～390万吨/年，按照阳极炭块2700元/吨计算，每年我国会浪费价值达百亿元的阳极炭块；4）因阳极炭块本身有15%～18%的孔隙率，因此阳极残极内吸附了大量的电解质，电解质的主要成分是氟化盐，含有大量氟化盐的阳极残极对环境污染十分严重；5）在将将阳极爪头浇铸在炭碗内时，为了减少阳极残极浪费，必须尽量把阳极残极烧薄，在阳极炭块寿命末期，阳极炭块的顶面十分接近电解质水平面，受磁场和气流影响，电解质表面不断有强烈的波浪产生，在实际生产过程中，阳极爪头常被电解质侵蚀，阳极爪头的铁元素溶入电解质中，随即进入铝锭，影响成品品质；阳极爪头一般使用寿命在3年左右，这也使生产成本相应增加，且在阳极炭块寿命末期，过薄的阳极残极厚度，必然带来炭极导电不均，进而导致电解槽工况波动，电耗增加。要想改进现有阳极炭块的使用方式，实现无残极的生产，以降低成本，不仅仅是改进阳极炭块，必须是将阳极炭块相关的整套系统进行改进，而现有的铝电解槽如果要停槽改造，电解槽上部结构及底部槽壳内的耐火保温结构、阳极棒、阴极炭块等完全报废，损失巨大，而电解槽上方的母线、龙门架等结构重新制造的费用也十分高昂。申请人之前也做了大量研究，并申请了一系列的专利，将阳极炭块与钢爪的连接采用机械连接，用于实现阳极炭块的连续使用。但对于连续使用阳极炭块的钢爪，不必每次更换阳极炭块时都更换，只需将钢爪和阳极炭块连接即可，带来的问题是由于现有的电解槽工艺中，钢爪一直和母线带电接触，而大型电解槽母线的电流通常在数百千安，如果在线叠加阳极炭块时，一直带电的钢爪将会在与阳极炭块即将接触时产生极大的热量，可能烧损电解槽大母线、钢爪铝导杆等构件，甚至影响整个电解槽的电流稳定。具有很大的安全隐患。3CN106929879A说明书2/2页发明内容[0003]本发明的目的在于，提供一种预焙阳极铝电解槽钢爪铝导杆导断电的方法，本发明具有实现