[实用新型]一种铝用预焙阳极炭块底部开槽机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铝用预焙阳极炭块底部开槽机，是一种新型、节能、高效的阳极炭块底部开槽设备，属于预焙阳极炭块结构、形状加工技术领域。

背景技术

在铝电解工业生产中，目前普遍采用的是冰晶石—氧化铝溶盐电解法。这一电解法在生产过程中，如何降低电耗和阳极消耗一直成为人们探索的两个主要问题。阳极作为电解槽的核心，其电解反应产生的CO₂和CO以及其他挥发份等，容易在阳极底掌形成气泡，这些气泡形态挥发份，一部份能顺着阳极四面逸出，余下一部分则会在阳极底掌逐渐集结，形成一种气膜，从而影响阳极导电而增大电解槽电阻，因而增加了电解耗电；另外电解槽由于挥发份排出不畅通，会时而引起铝液的波动和阳极开裂与过快消耗，综此，必须对预焙阳极进行技术创新。

阳极开槽技术就是在阳极底部开两道供阳极气体排出的槽沟，可以改善电解槽钢的运行状态，提高运行指标。

结合生产实践，开槽阳极具有一些优点，具体表现如下：

    1）降低阳极过电压，节省电能：由于阳极底部的气体排出顺畅，可以降低阳极的过电压，从而可以起到节省电能的作用；

    2）可以降低极的实际电流密度，减少阳极效应的发生：由于阳极底部有很大一部分面积被气体覆盖，所以阳极底部的实际电流要大于阳极表面电流密度，阳极开槽后，气体的顺利排出，可以增加电解质与阳极的接触面积，降低实际阳极的电流密度，减少阳极效应的发生；

    3）改善电角质流动场，有利于炉帮的形成：阳极开槽后，电解槽底部的阳极气体的流动是定向的，流动方向是阳极中缝，由于阳极底部是电解槽中温度最高的区域，大部分热量是在这里产生的，所以这些高温高热的电解质流向电解槽的中缝，可以改善电解槽边部的热平衡状态，有利于边部形成结壳；

    4）改善氧化铝的溶解，减少沉淀：阳极开槽后，高温高热的电解质流到了电解槽中部，提高氧化铝的溶解速度。此外，由于阳极气体大部分从中缝排出。上升的气流与下沉的氧化侣相遇，对下沉的氧化铝起到托起的作用，减少了氧化铝的沉淀；

    5）可以减少二次反应的发生，提高电流效率：阳极气体从沟槽顺利排出，可以减少阳极底部电解质的含气程度，还可以减缓电解质的湍流程度，从而可以减少铝被CO₂气体氧化的二次反应的发生，提高电流效率；

    6）改善阳极底部的散热状态，在利于电解槽的热平衡：由于阳极底部的高温电解质从中缝排出，加快了阳极底部的散热，使电解槽的热平衡更加稳定。

目前通常采用的阳极开槽方法主要有两种，一种是模具成型开槽，一种是开槽机开槽。模具开槽是在阳极成型过程中，在阳极底部加一个模具，使成型后的阳极底部已经具有沟槽，然后将阳极进行焙烧。开槽机开槽是将正常焙烧好的阳极，在开槽机上进行切割，开出两道沟槽。模具成型开槽的优点是，开槽方便简单，在成型的过程中就完成了开槽，不而要增加多余的工序，投资少。缺点主要表现在两个方面：一是开槽阳极不容易保证，在使用过程中容易产生阳极开裂和掉块的现象；二是阳极在焙烧过程中，阳极的沟槽容易被炭素填充料堵塞，清理困难。如果沟槽变形或堵塞，在使用时就起不到应有的作用。

阳极在成型过程中开槽，在沟槽的底部容易产生应力，这些应力集中的地方在焙烧的过程中，就容易产生裂纹。在阳极焙烧前就在阳极开槽等于在阳极生坯上增加了两道缺陷，对阳极的焙烧质量会产生一些影响。目前阳极成型开槽工艺在阳极生产厂家已经淘汰了。

开槽机开槽的优点是，可以减少开槽钢阳极质量的影响，开槽阳极在使用过程中不易开裂或掉块，还可以随意调整沟槽的尺寸。

开槽机开槽是通过电机驱动带动锯片高速运转对阳极碳块底部进行切割开出两道沟槽。在切割过程中，因锯片的高速运转与碳本体的相互摩擦，使锯片容易发热发红导致变形，无法使用或者是开出的沟槽不规整。为使锯片在切割过程中不发热，目前的开槽机是在切割时对锯片进行喷水冷却。这样切割过程产生的粉尘与水混合在一起，不能直接回收使用。需通过过滤、挤压、烘干、破碎等工序才能回收到生产线使用，这样既增加了生产成本，还加大了环境污染。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有铝用阳极炭块底部开槽机在开槽过程中采用喷水冷却锯片导致产生的粉尘不易回收，加大生产成本和污染环境等问题，提供一种不需要用水喷淋冷却又能适应不同规格和各种槽型的多功能阳极炭块开槽机。