预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构及制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910324967.8 (22)申请日 2019.04.22 (71)申请人 贵州铝城铝业原材料研究发展有限 公司 地址 550014 贵州省贵阳市白云区铝及铝 加工基地 (72)发明人 邹铜华邹建明 (74)专利代理机构 北京联创佳为专利事务所 (普通合伙) 11362 代理人 韩炜 (51)Int.Cl. C25C 3/12(2006.01) C04B 35/83(2006.01) C04B 35/622(2006.01) (54)发明名称 一种预焙连续独立加强炭碗阳极。

2、炭块结构 及制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种预焙连续独立加强炭碗 阳极炭块结构及制备方法。 包括有炭块本体， 炭 块本体上端设有炭碗总成连接凹坑， 炭碗总成连 接凹坑内设有加强炭碗总成， 加强炭碗总成上设 有炭碗， 炭碗底部的加强炭碗总成上设有机械钢 爪连接环槽。 本发明具有无残极产生， 使阳极炭 块的利用率由传统的7080， 提高到接近 100， 可降低电解铝的生产成本， 电解槽工况稳 定， 电损相对较低， 节约热能， 在配合本发明人发 明的铝水浇铸-机械式复合钢爪及相应结构的 阳极炭块 （专利号201710088066.4） 使用时， 可确 保炭碗总成在电解槽上工作时， 无裂纹、 。

3、裂缝产 生， 不会发生炭碗铝水泄漏， 同时也提高了炭碗 底部的机械钢爪连接环槽的机械强度， 使连接更 牢固可靠。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 109898100 A 2019.06.18 CN 109898100 A 1.一种预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构， 其特征在于： 包括有炭块本体 （1） ， 炭块 本体 （1） 上端设有炭碗总成连接凹坑 （10） ， 炭碗总成连接凹坑 （10） 内设有加强炭碗总成 （6） ， 加强炭碗总成 （6） 上设有炭碗 （5） ， 炭碗 （5） 底部的加强炭碗总成 （6） 上设有机械钢爪连 接环槽 （4） 。 2.根据权利要求1所述的预焙连续独。

4、立加强炭碗阳极炭块结构， 其特征在于： 所述加强 炭碗总成 （6） 上的炭碗 （5） 内活动设有预制分体炭碗填充块 （9） 。 3.根据权利要求1所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构， 其特征在于： 所述炭块 本体 （1） 上部正中经连接凸头粘接凹槽 （8） 活动设有连接凸头 （7） ， 炭块本体 （1） 底部正中设 有连接凹槽 （2） 。 4.根据权利要求1所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构， 其特征在于： 所述炭块 本体 （1） 上下表面上均设有1-2mm炮泥层 （3） 。 5.一种如权1-4任意一项所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法， 其 特征在于： 包括如下步骤： 。

5、a、 采用阳极炭块材料分别制备炭块本体 （1） 、 预制分体炭碗填充块 （9） 和连接凸头 （7） ； b、 将石油焦颗粒、 碳素纤维和沥青分别进行破碎、 筛分后混合， 恒温搅拌后， 经振动成 型或挤压成型， 得加强加强炭碗总成 （6） 基体； c、 将加强炭碗总成 （6） 基体经焙烧、 冷却， 得加强炭碗总成 （6） ； d、 将加强炭碗总成 （6） 连接部涂上沥青， 然后嵌入炭块本体 （1） 上的炭碗总成连接凹坑 （10） 内， 焙烧、 冷却后， 在炭块本体 （1） 上下表面上涂抹炮泥， 使炭块本体 （1） 上下表面上形 成1-2mm的泡泥层 （3） ， 得独立加强炭碗阳极炭块。 6.根据。

6、权利要求5所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法， 其特征在 于： 按重量份计， 所述步骤b中石油焦颗粒80-85份、 碳素纤维0.5-5份和沥青14-18份。 7.根据权利要求6所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法， 其特征在 于： 所述碳素纤维的长度为5-20mm。 8.根据权利要求5所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法， 其特征在 于： 所述步骤c中， 焙烧的温度为1100-1200， 烧结时间为24-36h。 9.根据权利要求5所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法， 其特征在 于： 所述步骤d中， 焙烧的温度为700-800， 焙烧2-4h。

7、。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109898100 A 2 一种预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构及制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构及制备方法， 特别是阳极炭 块技术领域。 背景技术 0002 现代电解铝工业， 均采用预焙阳极生产电解铝。 预焙阳极一般为长方体， 具有稳定 的几何形状， 以石焦油、 沥青焦为骨料， 以煤沥青为粘结剂， 根据电解槽电流的大小和工艺 的不同而有不同的尺寸， 其电流密度一般在0 .68-0 .9A/cm2范围内， 每个阳极炭块使用周 期一般在30天左右。 在电解铝生产过程中， 炭阳极与氧化铝电解分解出来的氧气在高温下 不。

8、断反应， 释放二氧化炭气体而不断消耗， 需要定时更换， 更换下来的阳极炭块行业中称之 为阳极残极。 预焙铝电解生产必定产生大量阳极残极， 无残极产生是上世纪6070年代， 预 焙铝电解工艺成熟以来一直没有实现的行业梦想。 0003 现有的预焙阳极电解铝生产中， 阳极钢爪与阳极炭块全部采用磷生铁浇铸式连 接， 在预焙阳极炭块导电方向的上表面设有2-4个直径为160-180mm， 深为80-110mm的圆槽， 俗称炭碗， 在阳极组装时， 炭碗用来安放阳极爪头， 用磷生铁将阳极爪头浇铸在炭碗中， 阳 极钢爪头和铝导电杆通过铝钢爆炸焊连接， 这样阳极导电杆和阳极炭块连为一体， 组成阳 极炭块组， 磷生。

9、铁浇铸式预焙阳极炭块组是现代预焙电解槽目前使用的唯一阳极生产方 式。 这种阳极生产方式在更换阳极时不可有序拆解， 只能破坏性解体阳极残极和磷生铁浇 铸的阳极钢爪， 造成大量的阳极残极产生。 0004 现目前对传统的阳极残极的处理方式是在阳极组装车间， 将导电杆连接的残极打 碎脱落后， 再将磷生铁浇筑的阳极钢碗打碎脱落后的铝导电杆用于新的阳极炭块， 如此循 环使用， 由此造成了阳极炭块的更换过程费时费力， 同时， 阳极残极上的大量热量也被带 走， 得不到利用， 而新的阳极插入电解槽时需要对阳极炭块和钢爪重新加热到一定温度后 才能正常导电， 造成了热量浪费， 降低了电解效率。 0005 现有的预焙。

10、阳极炭块为一次性生产、 消耗材料产品， 现有阳极炭块工艺决定其内 应力较大常有开裂、 掉块、 掉粒现象。 开裂为横纹时， 电流无法通过， 就视为不合格产品， 只 能直接报废， 收回作为原料使用。 阳极炭块电解燃烧过程中也会应为内应力的变化， 经常造 成槽内掉块和裂纹产生。 在配合本发明人发明的铝水浇铸-机械式复合钢爪及相应结构的 阳极炭块 （专利号201710088066.4） 使用时， 必定会造成漏铝水， 造成泄漏了铝水的炭碗、 钢 爪不导电， 电解质浸入横向裂纹后也会造成断电。 0006 现有的预焙阳极炭块在换极时首先必须靠多功能天车仔细打掉残极四周的保温 料， 再强力拔出导杆、 钢爪、 。

11、残极组合体。 当残极移除后， 高温的阳极残极不仅带走了大量热 能， 还使得熔融的电解质直接暴露在眼前， 930-950的高温， 大面积的热辐射和对流也造 成巨大的热能损失。 换上的新阳极直接插入电解质中， 需吸收大量热能， 且冷凝在冷阳极炭 块表面的电解质使新阳极炭块不导电， 需一天左右新换上的阳极炭块才能正常工作。 0007 现目前对传统的阳极残极的处理方式是在阳极组装车间， 将导电杆连接的残极打 说明书 1/7 页 3 CN 109898100 A 3 碎脱落后， 再将磷生铁浇筑的阳极钢碗打碎脱落后的铝导电杆用于新的阳极炭块， 如此循 环使用， 由此造成了阳极炭块的更换过程费时费力， 同时。

12、， 阳极残极上的大量热量也被带 走， 得不到利用， 而新的阳极插入电解槽时需要对阳极炭块和钢爪重新加热到一定温度后 才能正常导电， 造成了热量浪费， 降低了电解效率。 0008 一般情况下阳极残极的产生量为铝锭产量的10-15， 由此产生了极大的浪费， 按 现在我国年产约4000万吨电解铝计算， 阳极残极高达400-600万吨/年， 按照阳极炭块3700 元/吨价值计算每年浪费的阳极炭块价值约达150-220亿元， 全世界的浪费更多， 阳极残极 长时间在电解槽的熔融电解质中浸泡， 因为预焙阳极有15%-18%的孔隙率， 熔融的电解质 在长时间的浸泡下， 大量的渗透到了阳极炭块的孔隙中， 当残极。

13、从电解槽上被移除时， 其表 面还牢固的粘附了许多含氟化盐的保温料。 被弃用的残极含有大量氟化盐， 不仅造成碳素 材料和氟化盐的浪费， 还严重污染环境。 0009 本发明申请人还申请了一系列连续预焙阳极炭块的结构与制作方法的专利并申 请 了 一 系 列 便 于 阳 极 换 极 的 铝 水 浇 铸 - - 机 械 复 合 式 阳 极 钢 爪 ， 参 考 专 利 号 201710088066.4， 可以将阳极钢爪从被烧损的阳极炭块上有序拆解， 但铝水浇铸的连接方 式不允许炭碗底部以及四周有裂纹、 裂缝存在， 会造成炭碗中铝水泄漏， 阳极钢爪不导电， 破坏电解生产。 0010 综上所述， 现有技术存在。

14、以下技术问题： 1、 更换旧阳极炭块工艺复杂， 大量的阳极残极产生； 2、 更换新阳极炭块时， 阳极残极上的大量热量也被带走， 得不到利用， 而新的阳极插入 电解槽时需要对阳极炭块和钢爪重新加热到一定温度后才能正常导电， 造成了热量浪费， 降低了电解效率； 3、 现有的阳极炭块电解燃烧过程中， 容易出现掉块及裂纹， 在配合本发明人发明的铝 水浇铸-机械式复合钢爪及相应结构的阳极炭块 （专利号201710088066.4） 使用时， 必定会 造成漏铝水， 造成泄漏了铝水的炭碗、 钢爪不导电， 电解质浸入横向裂纹后也会造成断电。 0011 发明内容 0012 本发明的目的在于， 提供一种预焙连续独。

15、立加强炭碗阳极炭块结构及制备方法。 本发明具有无残极产生， 使阳极炭块的利用率由传统的7080， 提高到接近100， 可降 低电解铝的生产成本， 电解槽工况稳定， 电损相对较低， 节约热能， 在配合本发明人发明的 铝水浇铸-机械式复合钢爪及相应结构的阳极炭块 （专利号201710088066.4） 使用时， 可确 保炭碗总成在电解槽上工作时， 无裂纹、 裂缝产生， 不会发生炭碗铝水泄漏， 同时也提高了 炭碗底部的机械钢爪连接环槽的机械强度， 使连接更牢固可靠。 0013 本发明的技术方案： 一种预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构， 包括有炭块本体， 炭块本体上端设有炭碗总成连接凹坑， 炭碗总成连。

16、接凹坑内设有加强炭碗总成， 加强炭碗 总成上设有炭碗， 炭碗底部的加强炭碗总成上设有机械钢爪连接环槽。 0014 前述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构中， 所述加强炭碗总成上的炭碗内活 动设有预制分体炭碗填充块。 0015 前述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构中， 所述炭块本体上部正中经连接凸 说明书 2/7 页 4 CN 109898100 A 4 头粘接凹槽活动设有连接凸头， 炭块本体底部正中设有连接凹槽。 0016 前述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构中， 所述炭块本体上下表面上均设有 1-2mm炮泥层。 0017 所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法， 其特征在于： 。

17、包括如下 步骤： a、 采用阳极炭块材料分别制备炭块本体、 预制分体炭碗填充块和连接凸头； b、 将石油焦颗粒、 碳素纤维和沥青分别进行破碎、 筛分后混合， 恒温搅拌后， 经振动成 型或挤压成型， 得加强加强炭碗总成基体； c、 将加强炭碗总成基体经焙烧、 冷却， 得加强炭碗总成； d、 将加强炭碗总成连接部涂上沥青， 然后嵌入炭块本体上的炭碗总成连接凹坑内， 焙 烧、 冷却后， 在炭块本体上下表面上涂抹炮泥， 使炭块本体上下表面上形成1-2mm的泡泥层， 得独立加强炭碗阳极炭块。 0018 前述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法中， 按重量份计， 所述步 骤b中石油焦颗粒80-85。

18、份、 碳素纤维0.5-5份和沥青14-18份。 0019 前述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法中， 所述碳素纤维的长度 为5-20mm。 0020 前述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法中， 所述步骤c中， 焙烧的 温度为1100-1200， 烧结时间为24-36h。 0021 前述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法中， 所述步骤d中， 焙烧的 温度为700-800， 焙烧2-4h。 0022 与现有技术相比， 本发明具有以下效果： 1、 本发明通过将石油焦颗粒、 碳素纤维和沥青分别进行破碎、 筛分后混合， 恒温搅拌 后， 经振动成型或挤压成型， 得加强加强炭碗。

19、总成基体， 将加强炭碗总成基体经焙烧、 冷却， 得加强炭碗总成， 加强炭碗总成内添加的碳素纤维的长度为5-20mm， 经过混捏、 焙烧等一系 列加工， 炭纤维在加强炭碗总成体内呈网络状分布， 因为强韧的碳纤维拉扯， 可大幅减少加 强炭碗总成的表面在运输、 安装过程中的掉粒； 2、 加强炭碗总成由于碳素纤维的加入， 纤细的碳素纤维能从不同方向同时拉扯炭颗 粒， 碳素纤维比炭颗粒和炭化粘接层都耐氧化， 在同等的情况下， 碳素纤维的拉扯作用能减 少炭颗粒的掉落， 延迟炭颗粒的掉落时间， 使掉落的炭颗粒粒径减小， 起到大幅减少既造成 电流空耗又浪费炭素材料， 还严重污染环境的危险废弃物-火眼炭渣的产生。

20、量； 3、 加强炭碗总成中加入炭纤维同样能提高炭碗总成的抗钠浸蚀能力和很高的抗拉强 度， 防止炭碗底部以及四周的炭碗总成产生裂纹、 裂缝， 避免独立加强炭碗阳极炭块在电解 槽上工作时炭碗中铝水泄漏， 添加了碳素纤维的加强炭碗总成增强了炭碗的机械强度， 保 证了炭碗中浇铸的铝水熔化后， 机械钢爪经加强炭碗总成钩挂炭块本体的可靠性、 牢固性， 保证电解槽的稳定工作， 有良好的节能、 降耗、 减少环境污染的效果。 0023 4、 炭碗底部的加强炭碗总成上设有机械钢爪连接环槽， 有利于配合本发明人发明 的铝水浇铸-机械式复合钢爪及相应结构的阳极炭块 （专利号201710088066.4） 使用时， 铝。

21、 水浇铸-机械式复合钢爪与阳极炭块之间的有序拆解， 消除阳极残极的产生， 有效的减少 环境污染。 说明书 3/7 页 5 CN 109898100 A 5 0024 5、 铝水浇铸-机械式复合钢爪与独立加强炭碗阳极炭块上炭碗连接， 且铝水浇 铸-机械式复合钢爪上的钢爪爪片进入炭块本体炭碗底部的加强炭碗总成上的机械钢爪 连接环槽内， 铝水浇铸-机械式复合钢爪上的钢爪爪片通过铝水浇铸与独立加强炭碗阳极 炭块上炭碗连接， 常温下铝水浇铸-机械式复合钢爪与独立加强炭碗阳极炭块为刚性连 接。 。 当独立加强炭碗阳极炭块上的炭块本体在电解槽上电解消耗至厚度为250-300mm时为 旧阳极炭块， 是连接新阳。

22、极炭块最佳时机， 独立加强炭碗阳极炭块在电解槽上使用的过程 中， 加强炭碗总成上炭碗内铝水处于熔化， 并炭碗内铝水起到铝水浇铸-机械式复合钢爪 与炭碗及阳极炭块本体导电的作用， 同时铝水浇铸-机械式复合钢爪上的钢爪爪片能在熔 化的铝水中自由解锁转动， 将旧阳极炭块本体上的铝水浇铸-机械式复合钢爪从炭碗底部 的加强炭碗总成上的机械钢爪连接环槽解锁， 取出铝水浇铸-机械式复合钢爪， 然后将铝 水浇铸-机械式复合钢爪于新的独立加强炭碗阳极炭块连接， 备用， 由于旧阳极炭块的炭 块本体四周板结的保温覆盖料支撑， 旧阳极炭块的炭块本体永远留在电解槽上原地不动， 在铝水浇铸-机械式复合钢爪后不但不会下落，。

23、 还可以承受巨大的力量也不会下落； 6、 在将铝水浇铸-机械式复合钢上的新阳极炭块与旧阳极炭块连接时， 先将预制分体 炭碗填充块涂抹泡泥后， 插入旧阳极炭块的炭块本体上的加强炭碗总成上的炭碗内， 将炭 碗内的铝水挤出并填平， 然后将连接凸头涂抹泡泥粘接在旧阳极炭块本体上部正中经连接 凸头粘接凹槽内后， 并在旧阳极炭块本体上的连接凸头及预制分体炭碗填充块表面上涂抹 泡泥后， 通过将铝水浇铸-机械式复合钢上的新阳极炭块与旧阳极炭块定位对接， 且旧阳 极炭块的炭块本体上的连接凸头进入新阳极炭块炭块本体底部正中的连接凹槽。 在炭块本 体底部表面粘附的厚度为1-2mm预制炮泥层， 在旧阳极炭块高温软化和。

24、新阳极炭块、 钢爪 的重力挤压下使炮泥填实了新旧碳块之间上下平面的间隙， 然后利用电解槽自身的高温将 炮泥烧结， 实现新、 旧阳极炭块的稳固粘接、 导电和连续使用， 消除了残极产生， 使阳极炭块 的利用率由原来的7080提升至接近100， 可大幅降低了电解铝生产过程中阳极炭块 的吨铝消耗量。 0025 综上所述， 本发明具有无残极产生， 使阳极炭块的利用率由传统的7080， 提高 到接近100， 可降低电解铝的生产成本， 电解槽工况稳定， 电损相对较低， 节约热能， 在配 合本发明人发明的铝水浇铸-机械式复合钢爪及相应结构的阳极炭块 （专利号 201710088066.4） 使用时， 可确保炭。

25、碗总成在电解槽上工作时， 无裂纹、 裂缝产生， 不会发生 炭碗铝水泄漏， 同时也提高了炭碗底部的机械钢爪连接环槽的机械强度， 使连接更牢固可 靠的有益效果。 附图说明 0026 图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明的工作示意图。 0027 附图中的标记为： 1-炭块本体， 2-连接凹槽， 3-炮泥层， 4-机械钢爪连接环槽， 5-炭 碗， 6-加强炭碗总成， 7-连接凸头， 8-连接凸头粘接凹槽， 9-预制分体炭碗填充块， 10-炭碗 总成连接凹坑。 说明书 4/7 页 6 CN 109898100 A 6 具体实施方式 0028 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明， 但并不作为对。

26、本发明限制的依 据。 0029 实施例1。 一种预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构及制备方法， 构成如图1-2所 示， 包括有炭块本体1， 炭块本体1上端设有炭碗总成连接凹坑10， 炭碗总成连接凹坑10内设 有加强炭碗总成6， 加强炭碗总成6上设有炭碗5， 炭碗5底部的加强炭碗总成6上设有机械钢 爪连接环槽4。 0030 所述加强炭碗总成6上的炭碗5内活动设有预制分体炭碗填充块9。 0031 所述炭块本体1上部正中经连接凸头粘接凹槽8活动设有连接凸头7， 炭块本体1底 部正中设有连接凹槽2。 0032 所述炭块本体1上下表面上均设有1-2mm炮泥层3。 0033 所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭。

27、块结构的制备方法， 包括如下步骤： a、 采用阳极炭块材料分别制备炭块本体1、 预制分体炭碗填充块9和连接凸头7； b、 将石油焦颗粒80kg、 碳素纤维0.5kg和沥青14kg分别进行破碎、 筛分后混合， 恒温搅 拌后， 经振动成型或挤压成型， 得加强加强炭碗总成6基体； 所述碳素纤维的长度为5-20mm； c、 将加强炭碗总成6基体经焙烧、 焙烧的温度为1100， 烧结时间为24h， 冷却， 得加强 炭碗总成6； d、 将加强炭碗总成6连接部涂上沥青， 然后嵌入炭块本体1上的炭碗总成连接凹坑10 内， 焙烧、 焙烧的温度为700， 焙烧2h， 冷却后， 在炭块本体1上下表面上涂抹炮泥， 使。

28、炭块 本体1上下表面上形成1-2mm的泡泥层3， 得独立加强炭碗阳极炭块。 0034 本发明使用时， 通过铝水浇铸-机械式复合钢爪与独立加强炭碗阳极炭块上炭碗 5连接， 且铝水浇铸-机械式复合钢爪上的钢爪爪片进入炭块本体1炭碗5底部的加强炭碗 总成6上的机械钢爪连接环槽4内， 铝水浇铸-机械式复合钢爪上的钢爪爪片通过铝水浇铸 与独立加强炭碗阳极炭块上炭碗5连接， 常温下铝水浇铸-机械式复合钢爪与独立加强炭 碗阳极炭块为刚性连接。 0035 铝水浇铸-机械式复合钢爪带动独立加强炭碗阳极炭块进入电解槽内进行使用， 当独立加强炭碗阳极炭块上的炭块本体1在电解槽上电解消耗至厚度为250-300mm时为。

29、旧 阳极炭块， 是连接新阳极炭块最佳时机， 独立加强炭碗阳极炭块在电解槽上使用的过程中， 加强炭碗总成6上炭碗5内铝水处于熔化， 并炭碗5内铝水起到铝水浇铸-机械式复合钢爪 与炭碗5及阳极炭块本体1导电的作用， 且加强炭碗总成6能避免独立加强炭碗阳极炭块在 电解槽上工作时炭碗5中铝水泄漏， 同时铝水浇铸-机械式复合钢爪上的钢爪爪片能在熔 化的铝水中自由解锁转动， 将旧阳极炭块的炭块本体1上的铝水浇铸-机械式复合钢爪从 炭碗5底部的加强炭碗总成6上的机械钢爪连接环槽4解锁， 取出铝水浇铸-机械式复合钢 爪， 然后将铝水浇铸-机械式复合钢爪于新的独立加强炭碗阳极炭块连接， 备用， 由于旧阳 极炭块。

30、的炭块本体1四周板结的保温覆盖料支撑， 旧阳极炭块的炭块本体1永远留在电解槽 上原地不动， 在铝水浇铸-机械式复合钢爪后不但不会下落， 还可以承受巨大的力量也不 会下落； 在将铝水浇铸-机械式复合钢上的新阳极炭块与旧阳极炭块连接时， 先将预制分体炭 碗填充块9涂抹泡泥后， 插入旧阳极炭块本体1上的加强炭碗总成6上的炭碗5内， 将炭碗5内 说明书 5/7 页 7 CN 109898100 A 7 的铝水挤出并填平， 然后将连接凸头7涂抹泡泥粘接在旧阳极炭块本体1上部正中经连接凸 头粘接凹槽8内后， 并在旧阳极炭块本体1上的连接凸头7及预制分体炭碗填充块9表面上涂 抹泡泥后， 通过将铝水浇铸-机械。

31、式复合钢上的新阳极炭块与旧阳极炭块定位对接， 且旧 阳极炭块的炭块本体1上的连接凸头7进入新阳极炭块的炭块本体1底部正中的连接凹槽2 内。 炭块本体1底部表面粘附的厚度为1-2mm预制炮泥层3， 在旧阳极炭块高温软化和新阳 极炭块、 钢爪的重力挤压下使炮泥填实了新旧碳块之间上下平面的间隙， 然后利用电解槽 自身的高温将炮泥烧结， 实现新、 旧阳极炭块的稳固粘接、 导电和连续使用， 消除了残极产 生， 使阳极炭块的利用率由原来的7080提升至接近100， 可大幅降低了电解铝生产过 程中阳极炭块的吨铝消耗量。 0036 实施例2。 一种预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构及制备方法， 构成如图1-2所。

32、 示， 包括有炭块本体1， 炭块本体1上端设有炭碗总成连接凹坑10， 炭碗总成连接凹坑10内设 有加强炭碗总成6， 加强炭碗总成6上设有炭碗5， 炭碗5底部的加强炭碗总成6上设有机械钢 爪连接环槽4。 0037 所述加强炭碗总成6上的炭碗5内活动设有预制分体炭碗填充块9。 0038 所述炭块本体1上部正中经连接凸头粘接凹槽8活动设有连接凸头7， 炭块本体1底 部正中设有连接凹槽2。 0039 所述炭块本体1上下表面上均设有1-2mm炮泥层3。 0040 所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法， 包括如下步骤： a、 采用阳极炭块材料分别制备炭块本体1、 预制分体炭碗填充块9和连接凸头。

33、7； b、 将石油焦颗粒82kg、 碳素纤维2kg和沥青15kg分别进行破碎、 筛分后混合， 恒温搅拌 后， 经振动成型或挤压成型， 得加强加强炭碗总成6基体； 所述碳素纤维的长度为5-20mm； c、 将加强炭碗总成6基体经焙烧、 焙烧的温度为1130， 烧结时间为28h， 冷却， 得加强 炭碗总成6； d、 将加强炭碗总成6连接部涂上沥青， 然后嵌入炭块本体1上的炭碗总成连接凹坑10 内， 焙烧、 焙烧的温度为730， 焙烧3h， 冷却后， 在炭块本体1上下表面上涂抹炮泥， 使炭块 本体1上下表面上形成1-2mm的泡泥层3， 得独立加强炭碗阳极炭块。 0041 本发明使用方法与实施例1相同。

34、。 0042 实施例3。 一种预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构及制备方法， 构成如图1-2所 示， 包括有炭块本体1， 炭块本体1上端设有炭碗总成连接凹坑10， 炭碗总成连接凹坑10内设 有加强炭碗总成6， 加强炭碗总成6上设有炭碗5， 炭碗5底部的加强炭碗总成6上设有机械钢 爪连接环槽4。 0043 所述加强炭碗总成6上的炭碗5内活动设有预制分体炭碗填充块9。 0044 所述炭块本体1上部正中经连接凸头粘接凹槽8活动设有连接凸头7， 炭块本体1底 部正中设有连接凹槽2。 0045 所述炭块本体1上下表面上均设有1-2mm炮泥层3。 0046 所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法，。

35、 包括如下步骤： a、 采用阳极炭块材料分别制备炭块本体1、 预制分体炭碗填充块9和连接凸头7； b、 将石油焦颗粒84kg、 碳素纤维4kg和沥青16kg分别进行破碎、 筛分后混合， 恒温搅拌 后， 经振动成型或挤压成型， 得加强加强炭碗总成6基体； 所述碳素纤维的长度为5-20mm； 说明书 6/7 页 8 CN 109898100 A 8 c、 将加强炭碗总成6基体经焙烧、 焙烧的温度为1160， 烧结时间为32h， 冷却， 得加强 炭碗总成6； d、 将加强炭碗总成6连接部涂上沥青， 然后嵌入炭块本体1上的炭碗总成连接凹坑10 内， 焙烧、 焙烧的温度为770， 焙烧4h， 冷却后， 。

36、在炭块本体1上下表面上涂抹炮泥， 使炭块 本体1上下表面上形成1-2mm的泡泥层3， 得独立加强炭碗阳极炭块。 0047 本发明使用方法与实施例1相同。 0048 实施例4。 一种预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构及制备方法， 构成如图1-2所 示， 包括有炭块本体1， 炭块本体1上端设有炭碗总成连接凹坑10， 炭碗总成连接凹坑10内设 有加强炭碗总成6， 加强炭碗总成6上设有炭碗5， 炭碗5底部的加强炭碗总成6上设有机械钢 爪连接环槽4。 0049 所述加强炭碗总成6上的炭碗5内活动设有预制分体炭碗填充块9。 0050 所述炭块本体1上部正中经连接凸头粘接凹槽8活动设有连接凸头7， 炭块本体1。

37、底 部正中设有连接凹槽2。 0051 所述炭块本体1上下表面上均设有1-2mm炮泥层3。 0052 所述的预焙连续独立加强炭碗阳极炭块结构的制备方法， 包括如下步骤： a、 采用阳极炭块材料分别制备炭块本体1、 预制分体炭碗填充块9和连接凸头7； b、 将石油焦颗粒85kg、 碳素纤维5kg和沥青18kg分别进行破碎、 筛分后混合， 恒温搅拌 后， 经振动成型或挤压成型， 得加强加强炭碗总成6基体； 所述碳素纤维的长度为5-20mm； c、 将加强炭碗总成6基体经焙烧、 焙烧的温度为1200， 烧结时间为36h， 冷却， 得加强 炭碗总成6； d、 将加强炭碗总成6连接部涂上沥青， 然后嵌入炭块本体1上的炭碗总成连接凹坑10 内， 焙烧、 焙烧的温度为800， 焙烧4h， 冷却后， 在炭块本体1上下表面上涂抹炮泥， 使炭块 本体1上下表面上形成1-2mm的泡泥层3， 得独立加强炭碗阳极炭块。 0053 本发明使用方法与实施例1相同。 说明书 7/7 页 9 CN 109898100 A 9 图1 图2 说明书附图 1/1 页 10 CN 109898100 A 10 。