[发明专利]一种用于电解铝生产的不粘电解质打壳锤头

说明书

本发明提供一种用于电解铝生产的不粘电解质打壳锤头，所述打壳锤头包括锤体，所述锤体至少打壳时与电解质相接触部分的材质为碳素材料、氮化硅结合碳化硅中的任一种。本发明完美地解决了电解质粘附长包的问题，此外，采用非金属材料为基体，复合涂层和基体都不含有影响电解铝质量的有害元素，具有耐高温，耐腐蚀，不仅能满足锤头下部与920‑960℃电解质接触部分的抗氧化、抗腐蚀、抗磨损性能，又能从根本上杜绝铁元素进入铝液。

技术领域

本发明属于电解铝生产器械技术领域，具体涉及一种用于电解铝生产的不粘电解质打壳锤头。

背景技术

目前，预焙电解槽氧化铝下料采用自动化中间点式下料，每台电解槽一般设有三至六个Q235钢制打壳锤头交替打壳下料，通过电磁阀控制打壳气缸及打击锤头，击破电解质表面的坚硬结壳，形成孔洞，作为氧化铝投料点。这种方式能很好的实现氧化铝加料的自动控制，但根据工艺要求，每个打壳锤头每昼夜要打击1400次左右，每次打壳时都要与壳层摩擦且浸泡在电解质中2-3秒，频繁的打壳动作会使打壳锤头有较大的磨损，逐渐形成尖锥形，影响打壳效果及下料量，需进行维修、更换；这不仅导致维修成本的增加，而且打壳锤头磨损后的铁屑掺杂在电解质内，使铝液中铁的含量升高，影响原铝的质量。

公开号为CN102021464B的中国发明专利公开了一种用于铝电解质打壳锤头的材料，其组分的重量配比为：碳化钨50%-70%，碳化钛5%-10%，碳0.01%-1.0%，硅 0.5%-1.0%，磷小于0.05%，硫小于0.05%，Ni小于0.05%，其余为铁。该专利是以碳化钨为基本材料，由于碳化钨的高硬度、高耐磨性、高防腐性，从而提高了打壳锤头的使用寿命，延长了更换周期，降低了生产成本和工作量。

但该专利给出的解决方案虽然延长了更换周期，却未能解决另一个严重问题，合金材质的打壳锤头都易于粘附电解质，粘附的电解质越来越大，形成类似“葫芦头”的形状（葫芦头指打壳锤头上下打壳时，锤头粘附的电解质冷却后形成坚硬的结壳，来回反复，粘结的电解质越来越大，形成葫芦的形状），“葫芦头”现象给电解铝生产造成多方面的困扰：（1）首先严重影响了氧化铝的下料，下料口出现堵料，使电解质中氧化铝浓度降低，导致阳极效应频发，增大了电能消耗；（2）同时，“葫芦头”的逐渐长大，也会造成下料孔扩大，不仅加大了电解槽的热损失，也加剧了周边阳极碳块的氧化，电解质中碳渣增多；（3）再者，“葫芦头”结壳坚硬，为避免影响生产，必须将其敲打掉，敲打时非常费力，工人劳动强度大，而且敲打过程难免会对下料气缸造成损伤，增加气缸的损坏率，影响电解槽的稳定运行。

公开号为CN204474779U的中国实用新型专利公开了一种无包打壳器，包括可上下移动的打壳锤头、可固定在电解槽上的固定套筒和套设在固定套筒外圈的防堵套筒，打壳锤头包括锤杆，围绕锤杆底部外圈设有数个齿牙，防堵套筒和固定套筒均为上下通透设置，环绕固定套筒的内圈表面设有数个齿槽，打壳锤头上的齿牙与固定套筒上的齿槽为对应设置，打壳锤头底部插入固定套筒内，打壳锤头底部的齿牙相应插入固定套筒的齿槽内；所述防堵套筒与固定套筒为可拆卸连接，防堵套筒底端延伸至固定套筒底端的下侧，该打壳器可自动刮除锤头上硬质大包的无包打壳器。

以上专利代表了本领域中在解决粘附电解质方面的研究方向，目前的技术人员普遍从改进机械装置方面着手，且普遍采用刮除“葫芦头”的方式，初期还可以刮除掉粘附的薄层电解质，电解质粘附性强，易造成卡死故障。这种设计不能从根本上解决电解质粘附的问题，且需要对装置整体做出改变，投入成本高，改进后的装置在打壳的一致性或准确性方面有所欠缺，且使用寿命不长。

发明内容

本发明针对现有技术中，打壳锤头普遍采用普通碳钢或合金钢材质引起的“葫芦头”问题，提供一种用于电解铝生产的不粘电解质打壳锤头，完美地解决了电解质粘附长包的问题，此外，采用非金属材料为基体，复合涂层和基体都不含有影响电解铝质量的有害元素，具有耐高温，耐腐蚀，不仅能满足锤头下部与920-960℃电解质接触部分的抗氧化、抗腐蚀、抗磨损性能，又能从根本上杜绝铁元素进入铝液。

本发明采用如下技术方案：