[发明专利]铝电解槽停槽后阴极保护方法

说明书

技术领域

本发明属于有色冶金技术领域，具体而言，涉及铝电解槽停槽后阴极保护方法。 

背景技术

目前铝工业均采用炭阳极和炭阴极，电解过程总的反应方程式为：（如果阳极气体组成是70%CO₂＋30%CO时） 

这种电解质熔液在950℃左右密度大约为2.1g/cm³,比同一温度下铝液2.3g/cm³小10%左右，因而能够保证电解过程中铝液与电解质熔液分层。在这种熔液里基本上不含有比铝更正电性的元素，从而能够保证电解产物铝的质量。此外，冰晶石一氧化铝熔液基本上不吸水，在电解温度下它的蒸气压不高，具有较大的稳定性。 

当电流通过电解质时，使这些物质组成在电极上分离出来的现象叫做电解，盛电解质的装置就叫做铝电解槽。 

在正常生产时，铝电解槽的槽底积存一定数量的金属铝，这个金属层的表面就是阴极表面，它与电解质直接接触，因而必然有部分金属溶解到电解质中去，阴极金属铝溶解到电解质中是降低电流效率的主要原因。影响铝在电解质中的溶解度的最大因素是温度，温度愈高，铝的溶解损失愈大。根据对铝电解槽的多次测量表明， 温度每升高10℃，电流效率大约降低1%-2％。因此，铝电解槽力求保持低温操作，对于提高电流效率是有好处的。 

铝电解生产过程：主要是以冰晶石一氧化铝熔液做电解质，碳素材料为阴极和阳极，直流电从阳极导入，经过电解液和铝液层后从阴极棒导出，直流电的作用是以热能形式保持冰晶石、氧化铝等原料呈熔融状态和实现电化学反应，反应结果在阳极上生成二氧化碳和一氧化碳气体，在阴极上析出液态金属铝。随着电解过程的进行，析出的铝被蓄积起来，周期地从铝电解槽中取出来，取出的铝从电解厂房送往铸造部门，经过相应的处理后浇铸成各种规格的坯锭。 

电解铝生产的主要设备—铝电解槽在安装完毕后，要经过焙烧和开动阶段后才能转入正常生产，一般能持续进行生产3-5年，有时由于槽内衬早期发生破损，严重影响铝的产量、质量或发生漏槽危险时，便将铝电解槽停槽检修，检修好以后经过焙烧开炉再恢复生产。 

通常，铝电解槽在停槽后需要进行小修和大修，以便在合适的时候投入运行。如果修完后不及时投入生产，其阴极便裸露在空气中，空气的水分和氧气会渗入阴极表面，造成阴极的受潮和风化。 

而小修后铝电解槽由于其阴极表面和缝隙中会残留炭化铝等物质，这些物质会与水发生化学反应，而且长期裸露在空气中，在焙烧过程中受到热应力的作用极易脱层，这些都会造成阴极的早期破损，从而降低铝电解槽的寿命。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝电解槽停槽后阴极保护方法，以实现铝电解槽停槽检修后对于铝电解槽阴极的保护，进而延长铝电解槽的使用寿命。 

在本发明实施例提供了一种铝电解槽停槽后阴极保护方法，包括以下步骤： 

在铝电解槽的阴极炭块组、人造伸腿和侧部炭块的表面均喷覆煤焦油层； 

在干燥后的所述煤焦油层的表面再覆盖一层防透气薄膜； 

在所述防透气薄膜上覆盖防止所述防透气薄膜移动的压层。 

进一步地，煤焦油层的厚度为2-5mm。 

进一步地，每1cm²喷覆的所述煤焦油的量为3mg/cm²-5mg/cm²。 

进一步地，还包括抗氧化薄膜； 

所述抗氧化薄膜覆盖在所述煤焦油层上，所述防透气薄膜覆盖在所述抗氧化薄膜上。 

进一步地，所述防透气薄膜为塑料膜。 

进一步地，所述压层为氧化铝粉末层、或者高炉煤渣层。 

通过本发明实施例提供的铝电解槽停槽后阴极保护方法，能够延长铝电解槽的使用寿命。煤焦油为炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一，在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状，通常的用途中也将其作为燃料使用。在本发明中，将煤焦油喷覆在修复好的铝电解槽的阴极表面，使其将铝电解槽的阴极、人造伸腿和侧部炭块的表面完全保护起来，初步隔绝了氧气和水分对铝电解槽的阴极的侵蚀。同时，为了在煤焦油层的表面覆盖一层防透气薄膜，进一 步阻止了氧气对铝电解槽的阴极炭块组、人造伸腿和侧部炭块的侵蚀。之后，为了防止防透气薄膜滑落，可以在其表面压附压层。 

通过这三层保护之后，修护后的铝电解槽的阴极炭块组、人造伸腿以及侧部炭块在停滞期间，其完全与氧气和水分隔绝，能够防止氧气和水分对于阴极表面的侵蚀。