阳极块生产工艺要求

生产电解槽用石墨阳极的工艺要点说明

电解槽用石墨阳极是攀钢集团钛业公司15kt/a海绵钛工程中，流水线电解槽的重要组成部件，电流通过它电解氯化镁产生氯气和金属镁。

根据安装位置的不同，我公司这次需要生产：头槽用石墨阳极24组、上插式电解槽用石墨阳极72组、下插式电解槽用石墨阳极832组。

一、头槽用石墨阳极

1.在造型一班清整平台上拆开包装箱，注意不能损坏电极。

2.检查电极，不合格的不能使用。通知质计部和钛业公司人员：拍照存档（要求拍清楚箱号、件号、损坏部位），同时做好报废原因记录。

3.满足下面任意一条，该组（2块）电极报废：a横裂纹；b宽度超过1mm和长度超过70mm的纵向裂纹；c每块阳极块边缘和棱边宽度0.5~1mm和长度70mm以内的纵向裂纹超过两处；d深度超过8mm和长度超过10mm的缺陷（缺口和气孔）；e每块阳极块边缘和棱边深度6~8mm和长度10mm以内的缺陷（缺口和气孔）超过两处。

4.使用单件吊具将合格电极吊运至装配平台上。

5.两块电极之间抹电极粘结剂，要求均匀周到，然后夹紧。

6.电极粘结剂配方：石墨粉（粒度≤0.01mm）100%+氟硅酸钠2%+水玻璃（密度1.38g/cm³）50%。要求使用天平称量，混合均匀备用。

7.电极和母线排之间涂抹接触糊，要求均匀周到。

8.接触糊配方：石墨粉（粒度0.01≤mm）60%+糖浆40%。要求使用天平称量，混合均匀备用。

9.按石墨块图纸进行组装，扭力扳手调到80N.m，四人一组对称拧紧。

10.进行电压降检测，电流400A，石墨和铝之间≤4mV。

11.电压降检测合格后，使用塑料薄膜和布带将电极密封捆好。

12.使用单件吊具将头槽用石墨块轻轻放上汽车进行运输。

13.汽车箱内垫一层草垫或其他柔软材料，防止汽车在行驶过程中震坏石墨块。

14.每车只能装两件石墨块（指7.2米×2.2米的长车），使用钢绳固定在车箱中间。

15.汽车行驶速度厂区不得大于15公里/小时，公路上不得大于20公里/小时。

16.使用单件运输吊具将石墨块卸在用户指定的位置。

17.头槽用石墨阳极的其他部件保管好，注意防水防尘，吊装和运输时轻拿轻放，防止损坏。

二、上插式电解槽用石墨阳极

1.在造型一班清整平台上拆开包装箱，注意不能损坏电极。

2.检查电极，不合格的不能使用。通知质计部和钛业公司人员：拍照存档（要求拍清楚箱号、件号、损坏部位），同时做好报废原因记录。

3.满足下面任意一条，该组（2块）电极报废：a横裂纹；b宽度超过1mm和长度超过70mm的纵向裂纹；c每块阳极块边缘和棱边宽度0.5~1mm和长度70mm以内的纵向裂纹超过两处；d深度超过8mm和长度超过10mm的缺陷（缺口和气孔）；e每块阳极块边缘和棱边深度6~8mm和长度10mm以内的缺陷（缺口和气孔）超过两处。

4.使用单件吊具将合格电极吊运至装配平台上。

5.两块电极之间涂抹电极粘结剂，要求均匀周到，然后夹紧。

6.电极粘结剂配方：石墨粉（粒度0.01≤mm）100%+氟硅酸钠2%+水玻璃（密度1.38g/cm³）50%。要求使用天平称量，混合均匀备用。

7.将铜母线表面的氧化膜清理干净。

8.电极和铜母线之间涂抹接触糊，要求均匀周到。

9.接触糊配方：石墨粉（粒度0.01≤mm）60%+糖浆40%。要求使用天平称量，混合均匀备用。

10.按石墨阳极图纸进行组装，扭力扳手调到100N.m，四人一组对称拧紧。

11.使用钢丝绳将石墨阳极提升0.3m持续5分钟后，检查焊缝不得有裂纹及变形等缺陷。

12.进行电压降检测，电流400A，石墨和铜之间≤4mV。 13.电压降检测合格后，使用塑料薄膜和布带将电极密封捆好。

14.使用单件吊具将上插式石墨阳极轻轻放上汽车进行运输。

15.汽车箱内垫一层草垫或其他柔软材料，防止汽车在行驶过程中震坏石墨阳极。

16.每车只能装两件上插式石墨阳极（指7.2米×2.2米的长车），使用钢绳固定在车箱中间。

17.汽车行驶速度厂区不得大于15公里/小时，公路上不得大于20公里/小时。

18.使用单件运输吊具将上插式石墨阳极卸在用户指定的位置。

三、下插式电解槽用石墨阳极

1.拆开包装

①拆开包装箱，注意不能损坏电极。

②使用单件吊具吊运电极。

③检查电极，不合格的不能使用。通知质计部和钛业公司人员：拍照存档（要求拍清楚箱号、件号、损坏部位），同时做好报废原因记录。

④满足下面任意一条，该组（3块）电极报废：a横裂纹；b宽度超过1mm和长度超过70mm的纵向裂纹；c每块阳极块边缘和棱边宽度0.5~1mm和长度70mm以内的纵向裂纹超过两处；d深度超过8mm和长度超过10mm的缺陷（缺口和气孔）；e每块阳极块边缘和棱边深度6~8mm和长度10mm以内的缺陷（缺口和气孔）超过两处。

⑤将合格电极按组放置在烘干料斗内，除第一层外，每块电极下面垫四快垫木。

⑥将装满电极（4组共12块）的烘干料斗吊入电阻炉烘干。

2.烘干电极

①使用电阻炉进行电极烘干。

②烘干温度125~150℃，保温2小时，随炉冷却至室温。

③将电极连同烘干料斗调至装配台处准备组装电极。

3.准备石墨布

①用裁缝剪刀将石墨布剪成950×100的条状。

②要求剪得平直，不得使劲拉扯导致布条周围松动。

4.组装电极

①在装配台上进行电极组装。

②使用单件吊具将3块电极放在装配台上。

③摇动端面控制手柄，将3块阳极顶平齐。

④选择合适的间隔环4件放在电极之间，要求下面两件的下部距孔中心100mm，上、下两件的中心距400mm。

⑤摇动侧面控制手柄，将3块电极牢牢抵紧。

⑥使用水玻璃（模数2.3-2.6，密度1.48-1.54g/cm³）将石墨布粘在电极的缝隙上，要求电极和石墨布上都要先刷上水玻璃，然后才能粘结，每个缝隙粘两条共4条。

⑦安装支撑夹，要求下面支撑夹的下部距电极端面320mm，上面支撑夹的下部距电极端面1000mm，将螺帽拧紧。

⑧摇动侧面控制手柄，松开电极。

⑨使用中间吊具将装配好的电极吊到中间架上准备合箱。

5.造型

①使用粘土砂造型。

②浇注系统使用专用浇口砖和浇口杯。

③使用专用砂箱在造型底板上造型，型砂紧实要均匀。

④取模时注意不能造成砂型变形，保持砂箱底面、砂型顶面、砂型底面的平行度。

⑤在靠近电线座的侧面打上标记：PJ-***（顺序号）。

⑥均匀地刷上一层鳞片状石墨涂料。

⑦将砂型在烘干窑内烘干。

6.置芯

①使用块干砂制芯。

②在芯盒内安放好两个吊耳。

③制好砂芯后刷上酒精涂料烧干。

7.合箱

①将砂型吊运到浇注轨道上放好，每3米一个砂型。

②在砂型上安放钢板，用型砂将缝隙填满，用煤气将表面烘干。

③在型腔内安放3个专用顶子，距端面380、700、1030。

④安放砂芯。

⑤使用下电极模板安放电极。 ⑥使用专用吊具将电极安放在专用顶子上。

⑦在砂箱上安放支架。

⑧使用楔子将上面的支撑夹四方垫稳定。

⑨使用铁丝将下面的支撑夹固定在支架上。

⑩安放吊耳、压铁和浇口杯。

8.铁水准备

①铁水牌号：HT200。

②单件重量：790Kg。

③浇注温度：1290-1300℃。

④每炉次取一个性能样。

9.浇注

①浇注前30分钟，在砂型中安放烘烤装置和烘烤盖板进行烘烤，浇注前取掉烘烤装置和烘烤盖板。

②浇注时间30-60秒。

③浇注后60-90秒，四个人配合同时松开下面支撑夹和上面支撑夹的紧固螺栓。

10.清整

①保温4-5小时后才能打箱。

②使用铸件运输吊具将铸件从砂箱吊到清整平台上。

③去除浇注系统，打磨平整。

④将钢板清理干净。

⑤按图纸要求进行镀铝处理。 ⑥用碳糊将石墨电极和铸铁之间缝隙充分填充。

⑦碳糊配方：石墨粉60%+糊精13%+葡萄糖13%+麦芽糖14%。要求使用天平称量，混合均匀备用。

11.检测

①镀铝表面无脱落和划痕。

②石墨电极与铸铁接触部位无裂纹。

③石墨电极间不准有铁皮形成。

④下插式电解槽用石墨阳极的分级，要求每个槽（32组）内二级品不超过8组。

⑤分级：

参数 一级品 二级品

1.阳极块末端石墨表面沿整个长度的垂直偏差（mm） ≤5 ≤5

2.阳极块侧面沿整个长度的垂直偏差（mm） ≤5 ≤5

3.阳极块侧边的平整度偏差（一侧跨阳极宽度）（mm） ≤5 ≤5

4.相邻阳极棒之间的缝隙（mm）

----上部

----铸件处

≤3.5

≤2

≤3.5

2-4

5.靠边阳极块与铸铁件空隙（mm） ≤1.5 1.5-5

6.阳极块侧面与铸铁件之间空隙（mm） ≤5 3.5-5

7.铸铁与石墨之间的电压降（mV） ＜10 10-30

⑥用卷尺检测线性尺寸和偏差。

⑦用铅锤测量垂直偏差。 ⑧用直尺测量平整度偏差。

⑨用电压检测系统检测电压降。

12.包装

①使用塑料薄膜和布带进行包装。

②石墨电极上的塑料薄膜从下往上包裹。

③钢板也必须进行包装。

13.运输

①每车装6件下插式石墨阳极（指7.2米×2.2米的长车），使用钢绳和枕木固定在车箱里。

②汽车行驶速度厂区不得大于15公里/小时，公路上不得大于20公里/小时。

③使用铸件运输吊具将下插式石墨阳极卸在用户指定的位置。