铝电解槽焙烧专用保温板材及其生产方法技术

本发明专利技术提供了一种铝电解槽焙烧专用保温板材，由以下质量百分比的原料组成：铝电解阳极覆盖料52～69%、锯末3～10%和酚醛树脂28～38%。本发明专利技术还提供一种上述保温板材的生产方法，主要包括原料混配、模具成型和焙烧等3道工序。上述保温板材具有强度高、耐高温、在熔融电解质中可熔解等特点；铝电解槽焙烧时，上述保温板材能够密封阳极中缝和碳间缝，替代传统的铝电解槽焙烧专用保温材料，安装方便、焙烧结束后不需取出，并且不污染电解质和铝液，可直接作为电解铝生产的原料，实现了铝电解阳极覆盖料的循环利用，同时减少了陶瓷纤维板、石棉板、硅酸钙板等一次性原材物料的浪费，有助于企业降本增效，有助于社会资源浪费减少。有助于社会资源浪费减少。有助于社会资源浪费减少。

【技术实现步骤摘要】
铝电解槽焙烧专用保温板材及其生产方法


[0001]本专利技术属于铝电解槽焙烧
，涉及一种铝电解槽焙烧专用保温板材及其生产方法。

技术介绍

[0002]铝电解槽焙烧技术主要有燃气焙烧和焦粒焙烧两种。燃气焙烧是近10年来在铝电解行业新兴起的焙烧方法，并且应用日益广泛，铝电解槽燃气焙烧时，首先需要在电解槽炉膛内部形成一定容积的空腔，以便于高温烟气的流动和焙烧均匀，因此，通常将阳极提高，使阳极底掌距离阴极表面一定的高度，并在阳极中缝和碳间缝上铺设保温板，然后在阳极表面和四周铺盖一定厚度的覆盖料进行保温；焦粒焙烧经常也需要在阳极中缝和碳间缝上铺设保温板，以便于测温和观察焙烧槽槽内状况。
[0003]现有技术中的铝电解槽焙烧时，阳极中缝和碳间缝所采用的保温板材通常为陶瓷纤维板、石棉板、硅酸钙板、钢板等的一种或几种搭配使用。采用陶瓷纤维板、石棉板、硅酸钙板时，焙烧结束后不易彻底取出，其落入电解槽内会污染电解质，造成铝液中的硅含量过高，降低铝液品质，并且陶瓷纤维板、石棉板、硅酸钙板每焙烧1台电解槽后材料烧损破碎严重，不能重复利用；采用钢板时，焙烧结束后钢板上部的覆盖料高温板结，致使取钢板的劳动强度较大，并且钢板氧化同样会污染电解质，造成铝液中的铁含量过高，降低铝液品质。
[0004]因此，现有的陶瓷纤维板、石棉板、硅酸钙板、钢板等保温板材不是特别适用于电解槽焙烧时的保温密封。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术确有必要提供一种铝电解槽焙烧专用保温板材及其生产方法，以解决上述问题。r/>[0006]本专利技术主要提供一种以铝电解生产原辅物料为主要原料，生产的铝电解槽焙烧专用保温板材产品及其生产方法，该产品可替代传统技术阳极中缝和碳间缝所使用的陶瓷纤维板、石棉板、硅酸钙板、钢板等板材，焙烧结束后不需取出，其材料进入电解槽后成为生产原料，不污染电解质和铝液。
[0007]具体地，本专利技术采用的技术方案如下：一种铝电解槽焙烧专用保温板材，它由以下质量百分比的原料组成：铝电解阳极覆盖料52～69%、锯末3～10%和酚醛树脂28～38%。
[0008]基于上述，所述铝电解阳极覆盖料为铝电解生产过程中，残极清理及面壳块破碎过程中产生的阳极覆盖料，其粒径不大于6 mm。如此，不但使得所述铝电解槽焙烧专用保温板材具有保温性能，还能降低铝电解槽焙烧专用保温板材的生产成本。其中，本文中的“铝电解阳极覆盖料”来源于各铝电解厂的阳极上的覆盖料。
[0009]基于上述，所述铝电解阳极覆盖料包括粒径为3～6 mm的大颗粒、1～3 mm的中颗粒和0～1 mm的小颗粒，且所述大颗粒、中颗粒、小颗粒的质量比为10～15 : 15～20 : 27
～44。如此，三种粒度的铝电解阳极覆盖料配合使得所述铝电解槽焙烧专用保温板材便于成型，并具有较高的强度和较好的均匀性。
[0010]基于上述，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂。
[0011]基于上述，所述锯末的粒径0～2 mm。
[0012]本专利技术还提供一种上述铝电解槽焙烧专用保温板材的生产方法，依次包括工序：原料混配、模具成型和焙烧。
[0013]基于上述，所述原料混配的工序包括：先将铝电解阳极覆盖料和锯末进行干混，再加入酚醛树脂进行湿混，直至物料混合成可揉捏成形的状态，得到混配料。
[0014]基于上述，所述模具成型的工序包括：将所述混配料置于模具中，并采用振动成型法将所述模具中的混配料振实，得到成型板材坯。
[0015]基于上述，所述焙烧的工序包括：将所述成型板材坯置于焙烧炉中，在400～600℃进行焙烧处理，制得铝电解槽焙烧专用保温板材。其中，在所述成型板材坯焙烧过程中，其中的原料锯末和酚醛树脂被氧化燃烧形成孔隙，从而使得最终制得的所述保温板材的成分为铝电解阳极覆盖料。
[0016]基于上述，所述焙烧的工序包括步骤：将所述成型板材坯在窑车上进行码垛，所述成型板材坯的间距为40～80 mm；将码垛结束后的窑车送入焙烧炉，关闭炉门，即可开始点火焙烧；在400～600℃焙烧1～12 h，获得所述铝电解槽焙烧专用保温板材。
[0017]基于上述生产方法，还包括切割加工的工序：将所述铝电解槽焙烧专用保温板材切割加工成预设的规格。具体地，焙烧后的板材经检查合格后，可分别锯切成400
×
1000
×
50 mm、150
×
500
×
10 mm等常用规格尺寸；或根据用户需求定制锯切为相关尺寸。
[0018]在本专利技术提供的铝电解槽焙烧专用保温板材的配方中，各原料的作用如下：铝电解阳极覆盖料为主要原料，其成分与铝电解槽中物料比较接近，主要起到保温作用，其含量与保温板材的保温及强度等性能密切相关。若该原料的含量比较小，则影响保温板材的保温性能和强度；若其含量比较大，则不利于保温板材成型，所以，铝电解阳极覆盖料的含量限定在52～69%。
[0019]锯末主要起到造孔的作用，相当于造孔剂。在保温板材生产过程中，锯末在焙烧时被氧化形成气体，从而在保温板材中形成气孔。所以锯末的含量及粒径影响保温板材的气孔率及气孔的孔隙，进而会影响保温板材的保温性能。若锯末的含量比较小，则保温板材的气孔率低，保温系数低；若锯末的含量比较大，则保温板材的气孔率会比较大，同样会降低保温板材的保温系数。所以，锯末的含量限定在3～10%。
[0020]酚醛树脂作为粘结剂，主要起到粘结各物料，使原料铝电解阳极覆盖料成型的作用。若酚醛树脂的含量比较大，则保温板材易变型，不容易定型；若酚醛树脂的含量比较小，则容易出现物料混合不均匀，不易粘结成型。所以，酚醛树脂的含量限定在28～38%。
[0021]因此，本专利技术提供的上述保温板材的体积密度为1.05～1.50 g/cm3，耐压强度达到3.3 Mpa及以上，可耐1300℃高温，并能熔解于熔融的电解质中，符合铝电解槽焙烧时的保温密封需求，能够用作铝电解槽焙烧专用保温板材。由于所述保温板材中的主要成分为铝电解阳极覆盖料，且铝电解阳极覆盖料与铝电解槽物料的成分接近，因此所述保温板材经铝电解槽焙烧结束后不需取出，其材料进入电解槽后成为生产原料，不污染电解质和铝液，不但减少了人工工作量，而且实现了铝电解阳极覆盖料的循环利用；如此，同时减少了
陶瓷纤维板、石棉板、硅酸钙板等一次性原材物料的浪费，有助于企业降本增效，有助于社会资源浪费减少。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例提供的铝电解槽焙烧专用保温板材的使用状态照片图，其中，该图中填充于阳极中缝和碳间隙中的长条型板材即为本专利技术实施例提供的保温板材。
具体实施方式
[0023]下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0024]实施例1本专利技术实施例提供一种铝电解槽焙烧专用保温板材，其包括以下质量百分比的原料：铝电解阳极覆盖料63%、0～2 mm的锯末5%和热固性酚醛树脂32%，其中，3～6 mm的大颗粒阳极覆盖料占比15%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽焙烧专用保温板材，其特征在于，它由以下质量百分比的原料组成：铝电解阳极覆盖料52～69%、锯末3～10%和酚醛树脂28～38%。2.根据权利要求1所述的保温板材，其特征在于，所述铝电解阳极覆盖料包括粒径为3～6 mm的大颗粒、1～3 mm的中颗粒和0～1 mm的小颗粒，且所述大颗粒、中颗粒、小颗粒的质量比为10～15 : 15～20 : 27～44。3.根据权利要求1或2所述的保温板材，其特征在于，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂。4.根据权利要求3所述的保温板材，其特征在于，所述锯末的粒径0～2 mm。5.一种权利要求1～4任一项所述的保温板材的生产方法，依次包括工序：原料混配、模具成型和焙烧。6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述原料混配的工序包括：先将铝电解阳极覆盖料和锯末进行干混，再加入酚醛树脂进行湿混，直至物料混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晓强，牛文军，陈永宏，盛奇才，李伟华，
申请(专利权)人：郑州经纬科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：