[发明专利]一种不需要炭块中间部位填充扎固的阴极组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及电解铝冶炼技术领域，具体涉及一种不需要炭块中间部位填充扎固的阴极组装方法。

背景技术

国内外阴极炭块生产企业，在加工阴极炭块时，为了降低加工费用，减少加工工序，用来放置阴极钢棒的钢棒槽是贯通加工。而且目前国内电解铝企业都采用一个钢棒槽内对称安装2根阴极钢棒（曾经有企业采用1根贯通钢棒工艺，目前该工艺技术已淘汰，没有企业在使用）的炭块组装工艺，2根钢棒之间有200～300mm不等（不同企业的不同槽型设计尺寸不同）的距离，钢棒槽中间这个部位必须用填充料扎固，大部分企业用糊料填充扎固，也有用非导电性材料填充的扎固，这就造成了阴极组装施工作业时，必须有钢棒槽中间部位进行填充的工序。

随着铝电解节能技术的发展，“阴极磷生铁浇铸”技术逐渐成熟和发展，正在被部分铝电解企业研究和应用，并成为阴极组装先进技术的应用趋势，预计该技术将会得到更为广泛的应用，而采用该技术时，也因为安装的钢棒是2根，钢棒槽是贯通的，而磷生铁不是贯通浇铸，需要在浇铸前增加对中间钢棒槽部位进行封堵的工序，在完成浇铸后拆卸封堵，后续还需中间部位填充工序。

也就是说，目前阴极炭块生产企业在生产阴极炭块进行机加工时，为了减少加工成本，把本来可以利用的炭块钢棒槽中间部位用刀具切割掉了，而阴极炭块使用企业在组装阴极炭块时，还要把这部分被加工掉部位再填充回来。

另外在采用磷生铁浇铸技术时，炭块本身是很好的金属液密封材料，此部位加工掉之后，既浪费了材料本身的密封功能，浇铸前想方设法对此部位进行封堵，浇铸后还要对此部位进行填充扎固，很不经济。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种不需要炭块中间部位填充扎固的阴极组装方法，其特征在于：阴极炭块钢棒槽不贯通，中间部位被炭块本体隔开，组装时不需要对此部位进行填充扎固，采用磷生铁浇铸组装时，还不需要用耐火材料制作封堵将两边的液态磷生铁隔开。

其结构为：阴极炭块（1）上设置有四段钢棒槽（4），钢棒槽（4）内设置有四段阴极钢棒（2），阴极钢棒（2）的外侧钢棒槽（4）内浇铸有磷生铁浇铸层（5），钢棒槽（4）内的两阴极钢棒（2）之间隔有200～300mm的炭块隔层（3）；所述的阴极钢棒（2）高度为160～260mm，宽度为80～130mm，长度为1700～2500mm；所述的钢棒槽（4）的深度为165～280mm，宽度为90～160mm。

本结构也可以为：阴极炭块（1）上设置有两段钢棒槽（4），从图上看相当于上下钢棒槽合并，钢棒槽（4）内设置有两段阴极钢棒（2），从图上看相当于上下钢棒合并，阴极钢棒（2）的外侧钢棒槽（4）内浇铸有磷生铁浇铸层（5），钢棒槽（4）内的两阴极钢棒（2）之间隔有200～300mm的炭块隔层（3）；所述的阴极钢棒（2）高度为160～260mm，宽度为100～150mm，长度为1700～2500mm；所述的钢棒槽（4）的深度为165～290mm，宽度为130～180mm。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明能在阴极炭块与阴极钢棒组装时，省去炭块中间部位的填充扎固工序，同时适用于普通阴极组装和磷生铁组装；采用磷生铁浇铸组装时，省去炭块中间部位的耐火封堵的安装、拆卸及填充扎固工序，高温液体金属的密封工艺技术要求较高，降低阴极炭块组装成本的优势更加明显。

（2）该方法技术工艺简单，不增加技术难度，几乎不增加炭块加工成本。在阴极炭块生产上虽然增加了切削工序，原设计是从炭块一端到另一端一刀切削，本发明需要分成两段切削，因减少了切削量，所以几乎不增加炭块加工成本。

（3）在现有磷生铁浇铸组装工艺技术条件下，该方法降低了磷生铁浇铸时钢棒槽中间部位封堵不严导致阴极组装失败需要返工甚至报废炭块的风险，提高了浇铸组装的成品率，降低成本。

（4）本方法使用的阴极炭块结构可代替贯通钢棒槽的阴极炭块，具有较好的通用性，普通阴极组装也可使用。

（5）由于阴极炭块中间部位不贯通，原理上讲炭块的整体强度是增加的，对以阴极炭块为重要内衬材料的电解槽寿命产生有利影响，长期应用该技术，电解槽废弃内衬排放也会有所减少。

（6）由于炭块本身就是耐火材料，同时具有还原性，对高温液态磷生铁的性质不产生有害影响，磷生铁浇铸组装工艺得到简化。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1侧视图。

其中：1、阴极炭块，2、阴极钢棒，3、炭块隔层，4、钢棒槽，5、磷铁浇铸层。