CN101307466B - 水平电流铝电解槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平电流铝电解槽，它含有熔池部分和电极部分，所述熔池部分由钢制的槽壳(5)及耐火保温材料(10)构成，所述槽壳(5)的上端为敞口式结构；电极部分由阴极电极部分和阳极电极部分组成，其中，阴极电极(6)、阴极导电杆(4)及供电流流出的阴极母线(2)组成阴极电极部分，阳极电极(7)、阳极导电杆(3)及供电流流入的阳极母线(1)组成阳极部分，电极部分通过支撑钢梁悬挂在槽壳(5)中，阴极电极(6)与阳极电极(7)之间有液体电解质层(8)，电解电流从阳极电极(7)的侧面水平进入阴极电极(6)对应的侧面。本发明设计新颖、熔池部分不经过电流，不产生电化学反应，其四周不需开孔，使用寿命长，社会和经济效益良好。
Description
技术领域：
本发明涉及一种铝电解槽，特别涉及一种水平电流铝电解槽，属于电解槽结构领域。
背景技术：
目前电解铝工业生产用电解槽其电解电流走向均为垂直方向，即电流从电解槽上部的阳极，垂直进入位于底部的阴极。这样存在的问题有：
1、电解槽熔池底部要流过数十万安培的强大的电流，底部炭阴极在电化学反应的作用下，出现膨胀而破损，使电解槽的寿命一直保持在1800天上下。
2、电解槽通过数十万安培的强大电流，会产生强电磁场。在电解槽中，液态的铝处于电解槽的底部，垂直的电流经过铝液层后才能进入阴极。电解槽容量大，进、出电解槽的母线结构复杂，这样就会出现不同方向的磁场，其中水平电流产生的磁场会与铝液中垂直电流产生的磁场相互作用，使铝液层出现波动，造成铝电解生产效率降低。
3、为了垂直导电的需要，电解槽熔池(阴极)中下部开有供连接导体的孔，此孔是电解槽液体渗漏最薄弱的环节。
发明内容：
本发明的目的是：克服现有技术的缺陷，提供一种设计新颖、熔池部分不经过电流，不产生电化学反应，熔池部分四周不需开孔，使用寿命长的水平电流铝电解槽。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：水平电流铝电解槽由熔池部分和电极部分组成。熔池部分由钢制的槽壳及安装在槽壳内的耐火保温材料构成，槽壳是一个上面开口的完整的壳体，并有足够的强度，耐火保温材料砌筑在槽壳内，形成底部平整、四周有壁的熔池，以存放高温的液体铝液和电解质液体；电极部分由阴极电极部分和阳极电极部分组成，阴极电极、安装在阴极电极内部的阴极导电杆及与阴极导电杆连接的供电流流出的阴极母线组成阴极电极部分，阴极电极至少有一组，根据电解槽容量的大小及槽结构的要求可为多组；阳极电极、安装在阳极电极内部的阳极导电杆及与阳极导电杆连接的供电流流入的阳极母线组成阳极部分，阳极电极至少有一组，其与阴极部分一一对应，数量可比阴极多一组或少一组；电极部分通过支撑钢梁悬挂在熔池内；阴极与阳极电极之间有液体电解质，电解电流从阳极的侧面水平进入阴极对应的侧面，电解产生的铝液，在重力作用下，沉入熔池的底部。
本发明的积极有益效果：
1、本发明槽壳内的铝液层不经过电流，不产生电磁力，使铝液层平稳，能大幅度提高电流效率，增加原铝产量，节省电能。
2、本发明的熔池底部不经过电流，不需采用较为昂贵的导电材料，节约制造成本，减少维护费用。
3、本发明的熔池部分不经过电流，不产生电化学腐蚀，能够大幅度提高熔池寿命，降低生产成本及废物排放。
4、本发明的熔池部分是一个整体，结构坚固，不易渗漏。
5、本发明由于解决了铝液受磁场影响而出现生产波动的问题，可大量简化铝电解槽的母线配置，节省大量铝材。
6、本发明结构简单，施工方便，节省材料，使用寿命长，具有良好的社会和经济效益。
附图说明：
图1为水平电流铝电解槽结构示意图；
图2为图1所示水平电流铝电解槽的俯视图。
具体实施方式：
实施例：参见图1和图2，图中，水平电流铝电解槽由熔池部分和电极部分组成。熔池部分由钢制的槽壳5及安装在槽壳内的耐火保温材料10构成，槽壳5是一个上面开口的完整的壳体，并有足够的强度，耐火保温材料10砌筑在槽壳内，形成底部平整、四周有壁的熔池，以存放高温的液体铝液和电解质液体；电极部分由阴极电极部分和阳极电极部分组成，阴极电极6、安装在阴极内部的阴极导电杆4及与阴极导电杆连接的供电流流出的阴极母线2组成阴极电极部分，阴极电极6至少有一组，根据电解槽容量的大小及槽结构的要求可为多组；阳极电极7、安装在阳极电极内部的阳极导电杆3及与阳极导电杆连接的供电流流入的阳极母线1组成阳极部分，阳极电极7至少有一组，其与阴极电极6一一对应，数量可比阴极电极6多一组或少一组；电极部分通过支撑钢梁(图中未画出)悬挂在槽壳5内；阴极电极6与阳极电极7之间有液体电解质层8，电解电流从阳极电极7的侧面水平进入阴极电极6对应的侧面，电解产生的铝液9，在重力作用下，沉入槽壳5的底部。
Claims (3)
1. 一种水平电流铝电解槽，含有熔池部分和电极部分，其特征是：所述熔池部分由钢制的槽壳(5)及安装在槽壳(5)内的耐火保温材料(10)构成，所述槽壳(5)的上端为敞口式结构；电极部分由阴极电极部分和阳极电极部分组成，其中，阴极电极(6)、安装在阴极电极(6)内部的阴极导电杆(4)及与阴极导电杆(4)连接的供电流流出的阴极母线(2)组成阴极电极部分，阳极电极(7)、安装在阳极电极(7)内部的阳极导电杆(3)及与阳极导电杆(3)连接的供电流流入的阳极母线(1)组成阳极部分，电极部分通过支撑钢梁悬挂在槽壳(5)中，阴极电极(6)与阳极电极(7)之间有液体电解质层(8)，电解电流从阳极电极(7)的侧面水平进入阴极电极(6)对应的侧面。
2. 根据权利要求1所述的水平电流铝电解槽，其特征是：所述阴极电极(6)至少有一组，所述阳极电极(7)至少有一组。
3. 根据权利要求2所述的水平电流铝电解槽，其特征是：所述阳极电极(7)的数量与所述阴极电极(6)的数量相同，或相差一组。
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