[发明专利]一种全自动预焙阳极炭块开槽清理机组

说明书

技术领域

本发明属于化工工艺生产技术领域，特别是一种全自动的预焙阳极炭块开槽清理机组。

背景技术

铝用预焙阳极是铝电解生产过程中一种必不可少的导电材料，每生产一吨原铝理论上要消耗400kg左右的预焙阳极。预焙阳极的主要作用是在铝电解过程中，将电导入电解槽并参与电化学反应。预焙阳极生块在焙烧时，需要在炭块四周和顶部填充焦粉，以防止炭块在高温焙烧时接触空气氧化和变形。在焙烧过程中焦粉与阳极生块逸出的沥青和挥发成份经过高温烧结，粘附在阳极熟块的四周及棒孔内。而阳极炭块在使用时，必须把表面的焦粉清理干净，以避免使用过程中在电解槽内造成掉渣。阳极炭块表面的清理工作是预焙阳极生产厂家工作量较大的一套工序。

现国内多数预焙阳极生产厂家主要还是依靠人工清理，其劳动强度大，工作效率低，工作环境恶劣，环境污染严重，高温和粉尘对人体危害极大，同时加大了企业的生产成本。为解决这些问题，有人发明了机械清理的方法，公开文献也报道了一些，如：

1. 中国专利申请CN1563499A，发明名称为“预焙阳极炭块焙烧出炉的解组清理方法及其机组”，该发明公开了一种预焙阳极炭块焙烧出炉的解组清理方法及其机组，在阳极炭块焙烧出炉时，使阳极炭块按垂直交错放置的形式出炉和进行解组清理，在将垂直竖装交错状态的预焙阳极炭块组解组清理后，再将其转成卧式横向放置的形式放在输送机上进行输送。采用使阳极炭块按垂直交错放置的形式出炉进行解组清理的方式，并采用直线步进推进解组＋机械刮板清理＋人工清理＋横向输送的结构，其解组工效可比卧式出炉一次解组两块预焙阳极的运行方式提高工效7倍以上，同时还方便了对焙烧阳极炭块表面清理工作的进行。

2. 中国专利申请CN201179514Y，发明名称为“一种炭碗清刷机”，该发明公开了一种炭碗清刷机，它包括底架、滑动导向小车，滑动导向小车上设置有电机，电机和变速箱连接，变速箱通过转动轴与炭碗清刷头连接；滑动导向小车和液压缸相连接，由液压缸带动滑动导向小车。该设备能有效清理阳极炭块炭碗表面粘附的填充料，并具有结构简单、性能可

靠、能替代工人劳动等优点。

经由上面提到的专利文献，现有技术实现了预焙阳极炭块焙烧出炉后的机械清理，但是，本发明人发现，两篇专利不同程度的存在缺陷，如文献一的解组清理方法所需的设备结构复杂，故障率高，阳极炭块在解组和清理过程中需要不停转换方位，占用的空间较大，这样都会增加工厂的生产成本；文献二的炭碗清刷机清理效率较低，清理效果不明显，所以，对它们在很多方面可以作出改进，也应发展更好的预焙阳极炭块清理机。

预焙阳极炭块底部开槽可使部分阳极气体可以通过底部槽沟向外排放，减少气泡在阳极底部停留时间和阳极底掌气泡覆盖率，从而有利于降低极间电阻压降和阳极效应系数，减少电解能耗；另一方面气体带动电解质进入排气沟，然后进入阳极侧部通道，扩大了电解质循环通道，促进了阳极周围电解质流动和槽内热质的传热，有利于保持电解过程正常进行，同时由于沟槽促进了气体排放，使铝液与阳极气体有发生二次反应的机会，有利于提高铝电解电流效率。另外开槽阳极有助于降低阳极的热应力，防止阳极开裂，因此铝电解槽阳极炭块底部开槽已被普遍推广和运用。如中国专利CN2672083Y，发明名称为“铝电解用预焙阳极炭块”，其公开了一种升温速度快且具有较小阳极底掌气膜电阻的铝电解用预焙阳极炭块，在所述阳极炭块的底面或底部侧面开有至少一条槽。由于在现有的阳极炭块底面或底部侧面开槽，其具有这样的有益效果，在不增加阳极炭块外表面积的前提下增加了阳极炭块与液体电解质的接触面积，阳极炭块的升温速度大大提高，缩短了阳极从不导电到导电的时间。另外，底面开有贯通槽也有利于气泡的排出，不容易附集大量气泡，从而不会因增加阳极底掌气膜电阻而增加电能消耗。

阳极炭块底部开槽目前一般都是采用生块开槽或是熟块淋水切割。生块开槽的缺点是经过焙烧以后槽沟变形或是填充料堵塞槽沟，造成排气效果不好；熟块淋水开槽虽然槽沟较为规整，但是切割出来的粉末与冷却水混在一起很难回收或是加收不彻底，造成浪费和污染环境。阳极熟块底部开槽采用干切的方式国内目前尚未实现，而且阳极炭块的清理与开槽工序分开独立进行，工作效率低下。

发明内容

本发明的目的是针对现有阳极炭块清理机组自动化程度低，加工效果不好、效率低和阳极炭块底部不能干切等不足，提供一种自动化程度高，加工效率高，安全环保的全自动预焙阳极炭块开槽清理机组。

本发明的技术方案是这样实现的：