[发明专利]一种制备电解铝用冷捣糊的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及铝电解技术领域，尤其是一种制备电解铝用冷捣糊的方法。

背景技术

铝电解槽的寿命不仅取决于槽内衬材料和筑槽的质量，而且取决于槽焙烧，启动和生产操作方法。铝工艺所谓的阴极是指炭素内衬、阴极导电棒、耐火材料和保温材料等。其中炭素内衬通常由阴极炭块和阴极捣固糊(简称捣固糊)组成，阴极糊与阴极炭块同为铝电解槽的砌筑材料，直接与高温铝液和电解质接触，所以要求它与阴极炭块有相同或相似的性质，如灰分含量低，有良好的导电、导热性能，能够耐铝液和电解质侵蚀，烧结特性好等，这样有利于提高铝电解槽的整体性能，延长槽寿命。捣固糊按捣固温度分为热捣糊和冷捣糊。热捣糊施工温度在100℃以上，施工时散发出有害物质不仅对环境造成污染，而且对施工人员的身体也会造成一定的伤害。而冷捣糊在使用过程中则不需预热，工作条件好，在国内外铝工业生产的应用中得到了广泛重视。目前国际上仅有挪威的埃肯公司能生产冷捣糊，该公司的生产技术对中国严格保密。因此有必要研发一种新的方法用来制备电解铝用的冷捣糊，以打破国外公司的技术垄断和技术封锁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备电解铝用冷捣糊的方法，该方法生产效率高，设备投资少，能耗低，对环境的影响较小，成本低。制备出来的冷捣糊产品在常温下即可进行捣固操作。

解决本发明的技术问题所采用的技术方案为：首先将一种或几种混合的骨料经破碎球磨后，进入筛分设备，得到粒度在50～300μm的骨料粉；同时将一种或几种混合的粘结剂经加温熔化后，得到粘结剂的熔液；然后将骨料粉与粘结剂熔液按照重量比为5～20∶1的比例先后倒入混捏机中进行充分混匀，保持混捏的温度为80～200℃，混捏的时间为1～18h，将混捏好的物料取出后并导入成型机内进行成型加工，得到规定尺寸的冷捣糊产品。

冷捣糊的骨料选择可以是普通煅烧无烟煤、电煅烧无烟煤、高碳石墨、冶金焦、石油焦中的一种或者几种的混合物；各种骨料的含碳量超过95％。粘结剂的选择可以是酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、沥青、煤焦油、蒽油中的一种或者几种的混合物。

本发明的有益效果是：该发明工艺简单，生产处理成本低；生产出来的冷捣糊产品能够在常压下进行捣固作业，大大减少了作业的劳动强度，减少了对环境的压力。同时冷捣糊的理化性能也得到了提高。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的实施方式进行详细说明。

本发明的主要技术步骤如图1：

粉碎：将各种骨料经过破碎机破碎后，投入球磨机中进行研磨，得到骨料粉，进行下一步处理。

筛分：将粉碎后的骨料粉投入筛分机中进行颗粒分级，得到300μm筛下的骨料粉，进行下一步处理；而300μm筛上的骨料则重新投入到粉碎系统进行反复粉碎。

熔化：将各种粘结剂按照一定比例投入熔化锅内进行熔化混合，粘结剂在熔化的同时充分搅拌，使得各种粘结剂能够充分混合。

配料与混捏：将粉碎好的骨料粉和熔化好的粘结剂按照上述的重量比先后倒入混料锅中，控制混捏机的温度与混捏时间，使得骨料与粘结剂充分混合，同时使得粘结剂能够均匀地渗透入骨料中。

成型：混捏好的料投入成型机中，根据用户的要求设定参数，进行成型加工，便可得到冷捣糊产品。

实施例一

使用含碳量95wt％的电煅烧无烟煤为骨料原料。将原料进行破碎机破碎、球磨机球磨，并采取筛分机对骨料进行筛分，得到粒度为150μm的骨料粉；按照1∶1∶1的重量比称取酚醛树脂、糠醛树脂、沥青作为粘结剂进行熔化。将电煅烧无烟煤骨料与熔化后的粘结剂按照重量比5∶1先后导入混捏机中进行混匀搅拌1h，混捏温度为90℃。而后将混捏好的物料倒入成型机中进行成型处理，得到规定尺寸的冷捣糊产品。

实施结果：冷捣糊产品的电阻率为65μΩ·m，抗压强度为25MPa，体积密度为1.5g/cm³。该产品能够在室温下进行捣固操作。各项指标均可达到工业使用要求。

实施例二

使用含碳量98wt％的石油焦为骨料原料。将原料进行破碎机破碎、球磨机球磨，并采取筛分机对骨料进行筛分，得到粒度为250μm的骨料粉；按照1∶2∶1的重量比称取环氧树脂、呋喃树脂、煤焦油作为粘结剂进行熔化。将石油焦骨料与熔化后的粘结剂按照重量比8∶1先后导入混捏机中进行混匀搅拌5h，混捏温度为120℃。而后将混捏好的物料倒入成型机中进行成型处理，得到规定尺寸的冷捣糊产品。