[发明专利]一种铝电解槽的预焙阳极离线接续工艺

说明书

本发明公开了一种铝电解槽的预焙阳极离线接续工艺，新、旧阳极利用专用烧结材料和旧阳极余热，在电解槽外的烧结排烟保温箱内烧结固化成为一体，不改变原电解槽的结构设计，不影响原电解槽的主要工艺操作，结构简洁，操作简便，不增加原电解槽的改造成本。包括准备好新阳极炭块，在新阳极炭块上表面涂覆烧结固化材料，从电解槽内吊出旧阳极炭块置于新阳极炭块之上，新、旧阳极利用旧阳极余热烧结固化成为一体，再吊入槽内作为阳极组件继续参与电解等步骤。

技术领域

本发明属于铝电解技术领域，尤其涉及一种铝电解槽的预焙阳极离线接续工艺。

背景技术

现代铝电解生产工艺中，利用悬挂于槽上部的阳极炭块和固定在槽底部的阴极导通大电流直流电，对槽内主要成分为氧化铝(Al₂O₃)的电解质进行电解，氧原子与阳极炭块反应生成CO₂和CO气体排出、槽底生成纯铝熔液，完成金属铝的冶炼。预焙阳极是铝电解所用的主要原料，也是电解槽的重要组成部分，由多组阳极炭块、阳极导电金属杆或棒、升降装置及其附件组成，导杆和铸钢爪之间通过焊接连接为一体，铸钢爪与炭块之间通过磷生铁浇铸连接为一体。

现有的铝电解槽均为长方形结构，预焙阳极位于电解槽的上部居中紧密排列，阳极炭块为立方体形状，每台电解槽上均悬挂两排多组阳极炭块，阳极炭块靠其上部的阳极导杆夹在电解槽上部水平阳极母线上，阳极下部浸在电解质中。在铝电解生产中，阳极起着把电流导入电解槽和参与氧化还原反应的作用。现有铝电解槽结构如图2所示。

预焙阳极在电解槽中为间断式工作，阳极炭块因参与氧化还原反应而不断消耗，大约每天消耗10～20mm厚度，当炭块变薄到一定程度时，即变薄到150mm左右时，为避免导杆金属组件接触电解质造成铝液污染，必须更换阳极炭块，将旧的阳极炭块组吊出，用新的阳极炭块取代，取出的炭块称为残极，这样循环更替确保铝电解槽顺利生产。

这种每块预焙阳极炭块都不能消耗完的传统铝电解生产工艺存在以下缺点：(1)阳极炭块不能完全用于生产消耗，将有约15％以上的阳极变成残极严重浪费；(2)残极中吸附了大量的电解质，主要成分是氟化盐，含有大量氟化盐的残极对环境污染影响严重；(3)在实际生产中，残极过薄钢爪被电解质侵蚀时，磷生铁浇铸处的铁元素会融入铝液中，影响铝成品质量；(4)每块预焙阳极炭块消耗成残极后，为了重复利用导杆和钢爪，都需要将带导杆的残极组送往阳极组装车间去除残极炭块和原浇铸的磷生铁环、再重新浇铸连接新的阳极炭块后返回电解车间，造成阳极组装车间工作量繁重、导杆组占用备用量巨大(电解厂一般备用周转导杆数量达到在槽导杆数量的40％～50％)、增加厂内运输量。

目前，预焙铝电解生产过程中，关于阳极不产生或少产生残极的相关研究、发明创造和技术文献有一些，例如：