本发明涉及电解铝，尤其涉及一种电解铝阴极组装结构、浇铸组装平台和浇铸组装方法。
背景技术：
1、现代电解铝工业生产主要采用冰晶石-氧化铝融盐电解法，其采用熔融冰晶石作为溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应。以阴极炭块、阴极钢棒以及连接阴极炭块和阴极钢棒的磷生铁构成的磷生铁浇铸电解铝阴极则是电解铝设备的重要部件之一。
2、目前，磷生铁浇铸电解铝阴极组装方式都是需要先将阴极炭块与阴极钢棒进行位置组装形成阴极组，组装后的阴极组再通过天然气或电力进行整体预热，在一定温度下浇铸磷生铁铁水，以达到组装目的。然而，此种组装方式也存在以下缺陷：
3、（1）阴极炭块与阴极钢棒先组装后再进行整体预热的过程中，需要消耗大量的能源。
4、（2）阴极炭块与阴极钢棒的过程组整体预热的过程中，温度较高，而又难以做到完全隔绝空气，不可避免浇铸前阴极炭块和阴极钢棒发生氧化，而氧化层会直接影响后期电解铝阴极的电导率。
5、（3）铸磷生铁浇铸完成后，由于阴极钢棒质量较大，在搬运和使用过程时阴极钢棒极易与阴极炭块脱落，降低了铝电解槽的阴极制作效率，增加成本。
技术实现思路
1、本发明为解决现有磷生铁浇铸电解铝阴极组装方式存在的能耗较高，以及阴极炭块与阴极钢棒容易发生氧化的问题，提供一种电解铝阴极组装结构、浇铸组装平台和浇铸组装方法，避免高温氧化现象保证后期电解铝阴极的电导率，同时利用阴极炭块非均匀膨胀变形改善了阴极炭块、阴极钢棒和磷生铁层之间结合的可靠性。
2、本发明采用的技术方案是：
3、一种电解铝阴极浇铸组装平台，包括：
4、箱体，所述箱体呈中空长方体型，其顶部敞口；沿所述箱体的高度方向，所述箱体的投影完全包含电解铝阴极的投影；
5、托板，所述托板位于所述箱体内底部上方，其长宽较对应的所述箱体内侧长宽小；所述托板与所述箱体内侧底部之间构成氩气缓冲腔；所述托板与所述箱体内侧侧壁之间的间隙构成环形氩气吹气口；
6、侧支撑装置，所述侧支撑装置具有四台，两两为一组；同组内两台所述侧支撑装置分别设置在所述箱体相对的长度一侧侧壁上，用于通过面接触方式抵住电解铝阴极的阴极炭块的侧壁；
7、加热装置，所述加热装置具有四台，用于加热电解铝阴极的阴极钢棒；
8、薄片，所述薄片的厚度为0.05~0.1mm，其随机铺设在所述侧支撑装置与电解铝阴极的接触面处。
9、进一步地，所述环形氩气吹气口的宽度为0.5~2mm。
10、进一步地，所述箱体一侧侧壁设置为可开启的箱门；所述托板下表面设置有滑轮。
11、进一步地，所述箱体内侧底面以及所述托板的下表面设置有配合的滑槽和滑板，所述滑板的一部分位于所述滑槽内并可沿着所述滑槽的长度方向往复滑动。
12、进一步地，所述托板的上表面长度方向两边分别设置有挡条；两条所述挡条沿所述托板的宽度方向布设，其之间的距离为电解铝阴极的阴极炭块的长度。
13、进一步地，所述侧支撑装置包括侧压板和液压油缸，所述侧压板位于所述箱体内，并于与箱体的长度一侧侧壁平行；所述液压油缸位于所述箱体的外侧，其工作端穿过所述箱体相应的侧壁并与所述侧压板连接。
14、进一步地，所述加热装置包括陶瓷外壳和电热棒，所述陶瓷外壳的一面敞口；所述电热棒沿所述陶瓷外壳的长度方向设置在所述陶瓷外壳的内部。
15、一种电解铝阴极浇铸组装方法，其基于前述的电解铝阴极浇铸组装平台得以实施，包括以下步骤：
16、步骤s1，将阴极炭块与阴极钢棒的组合结构放置于箱体内的托板上；
17、步骤s2，向氩气缓冲腔内通入氩气，并从环形氩气吹气口释放；
18、步骤s3，通氩气10~20min后启动加热装置对阴极钢棒进行加热，并监测u型通槽内阴极钢棒部分下部的温度；当u型通槽内阴极钢棒部分下部的温度达到200~250℃时，继续加热10~20min，停止加热；
19、步骤s4，将熔炼的磷生铁铁水浇铸到阴极钢棒与u型通槽的槽壁之间间隙内，冷却后形成磷生铁层，停止通入氩气，得到电解铝阴极组装结构。
20、一种电解铝阴极组装结构，由如前述的电解铝阴极浇铸组装方法制得，包括：
21、阴极炭块，所述阴极炭块呈长方体型，其顶面沿所述阴极炭块的长度方向平行开设有两根u型通槽；所述u型通槽槽壁为非光滑平整的面；
22、u型堵头，所述u型堵头配合设置在所述u型通槽内；
23、阴极钢棒，所述阴极钢棒设置在所述u型通槽内，其一端抵住所述u型堵头；所述阴极钢棒的另一端位于所述u型通槽外；所述阴极钢棒表面与临近的所述u型通槽槽壁之间有间隙；
24、磷生铁层，所述磷生铁层位于所述阴极钢棒表面与临近的所述u型通槽槽壁之间的间隙内。
25、进一步地，所述阴极钢棒上位于所述u型通槽内的相应部分的表面上开设有凹槽。
26、本发明的有益效果是：
27、本发明一种电解铝阴极组装结构、浇铸组装平台和浇铸组装方法，避免高温氧化现象保证后期电解铝阴极的电导率，同时利用阴极炭块非均匀膨胀变形改善了阴极炭块、阴极钢棒和磷生铁层之间结合的可靠性。
1.一种电解铝阴极浇铸组装平台，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电解铝阴极浇铸组装平台，其特征在于，所述环形氩气吹气口的宽度为0.5~2mm。
3.根据权利要求1所述的电解铝阴极浇铸组装平台，其特征在于，所述箱体一侧侧壁设置为可开启的箱门；所述托板下表面设置有滑轮。
4.根据权利要求3所述的电解铝阴极浇铸组装平台，其特征在于，所述箱体内侧底面以及所述托板的下表面设置有配合的滑槽和滑板，所述滑板的一部分位于所述滑槽内并可沿着所述滑槽的长度方向往复滑动。
5.根据权利要求1所述的电解铝阴极浇铸组装平台，其特征在于，所述托板的上表面长度方向两边分别设置有挡条；两条所述挡条沿所述托板的宽度方向布设，其之间的距离为电解铝阴极的阴极炭块的长度。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的电解铝阴极浇铸组装平台，其特征在于，所述侧支撑装置包括侧压板和液压油缸，所述侧压板位于所述箱体内，并于与箱体的长度一侧侧壁平行；所述液压油缸位于所述箱体的外侧，其工作端穿过所述箱体相应的侧壁并与所述侧压板连接。
7.根据权利要求1~5中任意一项所述的电解铝阴极浇铸组装平台，其特征在于，所述加热装置包括陶瓷外壳和电热棒，所述陶瓷外壳的一面敞口；所述电热棒沿所述陶瓷外壳的长度方向设置在所述陶瓷外壳的内部。
8.一种电解铝阴极浇铸组装方法，其基于如权利要求1~7中任意一项所述的电解铝阴极浇铸组装平台得以实施，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种电解铝阴极组装结构，由如权利要求8所述的电解铝阴极浇铸组装方法制得，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的电解铝阴极组装结构，其特征在于，所述阴极钢棒上位于所述u型通槽内的相应部分的表面上开设有凹槽。
