[发明专利]一种铝用炭素阳极的全寿命周期物流追踪方法和装置

说明书

本发明公开了一种铝用炭素阳极的全寿命周期物流追踪方法和装置，通过赋予铝用炭素阳极以唯一编码标识，实现铝用炭素阳极在原料库、石油焦煅烧、生阳极制造、阳极焙烧、阳极组装、电解槽装配及残极回收等全寿命周期内的物流跟踪。将物流跟踪数据与工艺参数、化验指标、残极评价等数据相关联、融合，有利于找到决定铝用炭素阳极质量的关键环节和关键参数，从而调整优化以不断提高产品质量和使用效率。本发明以金属薄片作为编码介质，以冲压出的空心、实心形态作为0/1码元，在1500℃高温下不乱码；以磁回路测量技术读取码元，不受铝用炭素基体的高导电率的干扰，抗码元表面污损。

技术领域

本发明涉及一种在电解铝工业中对铝用炭素阳极的全寿命周期物流追溯的方法和装置。

背景技术

在电解铝生产过程中，铝用炭素阳极是电解槽的“心脏”。铝用炭素阳极质量的优劣，直接关系到电解生产过程的稳定性，一方面，如果铝用炭素阳极质量较差，将直接影响铝用炭素阳极的消耗量；另一方面还会使电解槽阳极压降升高，阳极氧化及碳渣脱落加剧，导致电解质碳含量增加，电解槽温度升高，电流效率下降及电耗的增加。所以，如何有效地提高铝用炭素阳极质量，降低铝用炭素阳极消耗是电解铝及铝用炭素阳极生产企业亟待解决的课题。

铝用炭素阳极的生产流程很长，主要包括原料库，煅烧，配料，混捏，成型，焙烧，转运等环节。各环节的生产技术参数及控制条件都会对铝用炭素阳极的质量产生影响。而且，铝用炭素阳极的生产周期较长，如阳极焙烧的生产周期接近30天，如果按照预焙阳极的化验指标及质量判别标准为考核依据，考察铝用炭素阳极生产过程工艺条件优劣就要等到一个月后，所以存在生产数据获取的大滞后。此外，铝用炭素阳极的使用环节也很多，包括阳极组装、电解槽装配和残极回收等。因此，建立铝用炭素阳极的全寿命周期的物流追踪，对提高其生产质量、使用效率、降低成本都有重要意义。

高温物流标签相关的专利有：“铁水罐罐号自动识别装置”CN201120030686.0，涉及一种铁水罐罐号自动识别装置，通过一个可透射微波的密封隔热防护盒，解决高温情况下罐号自动识别的难题；“耐高温标签装置”CN201410039618.9，包括防高温外壳和设置于防高温外壳内部腔体中的RFID标签，可抵御400摄氏度高温。相关商品，例如Camcode's的超高温金属条码，采用特殊处理过的铝片改善抗化学腐蚀、抗溶液腐蚀和耐磨损能力，适合于超冷、超热、紫外线等环境下的物流跟踪，其耐受最高温度达到650℃。

但是，铝用炭素阳极全寿命周期要承受高达1300℃的烘烤，还要承受挤压成型、吊运途中的表面污损刮蹭等恶劣环境，特别是作为良导体的铝用炭素阳极表面会对普通标签的扫描微波束产生强烈的反射干扰，因此现有物流追踪技术并不适合铝用炭素阳极。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝用炭素阳极的全寿命周期物流追踪方法和装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是：

首先，本发明采用嵌入式的高导磁材料薄片作为编码介质，便于实施磁场探测，可以承受1500℃(熔点)高温而不变形、不错码；采用磁场而非电场探测，避免了常规电场探测中铝用炭素阳极高导电性的干扰；利用磁场探测的穿透性，表面污损、杂质遮挡的金属条码仍能被准确读出。

其次，本发明将金属薄片划分成若干“位”，以孔洞代表“空码0”，以非孔洞代表“实码1”，能够承受1500℃(熔点)高温而不变形、不错码；在金属薄片上采用冲压孔洞的方式即可实现的0、1编码，操作简单、成本低；编码后的金属薄片呈整体结构，易于植入铝用炭素阳极内，也易于从寿命终结后的残极内回收复用。

进一步的，在制造铝用炭素阳极的模具内充满糊料时置入金属条码，便于压制成型后金属条码牢固地嵌入在铝用炭素阳极的表面上或浅表内，成为铝用炭素阳极全寿命周期中的唯一标识码；金属条码嵌入到铝用炭素阳极的顶角边缘附近，便于读码器的定位、对准。