[发明专利]一种铝电解槽阴极精密中小修的方法及阴极碳块修补结构

说明书

本发明公开了一种铝电解槽阴极精密中小修的方法及阴极碳块修补结构，其方法包括如下步骤：(1)铝电解槽停槽后，检查铝电解槽阴极的破损情况；所述铝电解槽阴极的破损情况包括：局部阴极碳块表面造成的冲蚀坑和局部钢棒侵蚀的阴极冲蚀坑；(2)针对铝电解槽的破损情况，确定中小修方案；其修补结构包括阴极碳块本体，所述阴极碳块本体的阴极碳素内衬破损部位设有规则形状的修补凹槽，所述修补凹槽内镶有与所述修补凹槽形状相适应的预制碳块。采用本发明中小修方法对破损部位进行修复，修复效果好，修复时间短，修复费用低，非常适用于物理和技术寿命造成停槽的修复。

技术领域：

本发明涉及一种铝电解槽中小修方法及修补结构，特别是涉及一种铝电解槽阴极精密中小修的方法及阴极碳块修补结构。

背景技术：

传统铝电解槽停槽大修，多是由于炉底压降过高、炉底隆起、电流效率低，技术经济指标差无法持续盈利的经济性停槽大修。传统铝电解槽停槽大修即将阴极内衬全部进行更换，这样不仅维修成本高，施工时间长，而且会产生近百吨的危险废弃物。以400Ka电解槽大修为例，采用全石墨化阴极磷铁浇铸，包括危险废弃物处置等费用在内，大修费用在150万元以上。

也存在意外停槽，或安全隐患等技术性或物理性停槽，对于由于局部问题造成技术性和物理性停槽的情况，需考虑进行中小修。目前常用的停槽后中小修方法为：对严重破损碳素材料使用糊料进行扎固补修或使用其它耐火材料封堵破损位置，多数情况阴极钢棒破损不进行修复；个别时候，会对严重损坏的个别阴极炭块组进行整组更换。

传统中小修存在如下问题：

1、糊料捣糊修补处强度不足、糊料电阻率和阴极本体差异较大，通常槽启动后很快破损。

2、耐火材料对阴极炭素材料破损部位进行修补后，通常该处不导电，加大了电解槽电流分布不均问题，槽运行状况差。

3、部分阴极钢棒侵蚀影响电流分布，不进行修理对启动后槽况有不良影响。

以上修补方法对于采用焦粒焙烧槽容易产生电流分布不均、局部过热等一系列问题，焙烧启动困难更大。

因此，实现对阴极局部破损冲蚀坑进行高耐磨、高导电修复；对局部侵蚀阴极钢棒进行修复的技术突破，是增加中小修槽取代大修槽比例的重要环节。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种修复效果好、修复时间短、修复费用低的铝电解槽阴极精密中小修的方法。

本发明的第二个目的在于提供一种修复效果好、修复时间短、修复费用低的铝电解槽阴极精密中小修的阴极碳块修补结构。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种铝电解槽阴极精密中小修的方法，其包括如下步骤：

(1)铝电解槽停槽后，检查铝电解槽阴极的破损情况；所述铝电解槽阴极的破损情况包括：局部阴极碳块表面造成的冲蚀坑和局部钢棒侵蚀的阴极冲蚀坑；

(2)针对铝电解槽的破损情况，确定中小修方案：

针对所述局部阴极碳块表面造成的冲蚀坑破损情况，采用对阴极碳素内衬破损部位进行精密切割和加工打磨，将阴极碳素内衬破损部位形成规则形状的修补凹槽，将与修补凹槽形状相适应的预制碳块镶入修补凹槽内，预制碳块与修补凹槽之间的间隙内填充导电石墨胶或金属导电糊料进行粘结；

针对局部钢棒侵蚀的阴极冲蚀坑破损情况，如电解槽槽壳钢窗口位置钢棒未被侵蚀，采用对阴极碳素内衬破损部位进行精密切割和加工打磨，将阴极碳素内衬破损部位形成规则形状的修补凹槽，修补凹槽的槽底为钢棒被侵蚀部位，首先采用补焊修复钢棒被侵蚀部位，然后将与修补凹槽形状相适应的预制碳块镶入修补凹槽内，预制碳块与修补凹槽之间的间隙内填充导电石墨胶或金属导电糊料进行粘结；如电解槽槽壳钢窗口位置钢棒被侵蚀，将钢棒被侵蚀的阴极碳块进行局部更换。