CN101348923A

CN101348923A - 铝电解用带排气孔阳极

Info

Publication number: CN101348923A
Application number: CNA2008101413256A
Authority: CN
Inventors: 秦晓明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2009-01-21

Abstract

铝电解用带排气孔阳极，涉及铝电解用的阳极块，阳极块内部设有排气孔。此外：排气孔为通孔，可以是竖向通孔，也可以是与垂直线成一定的角度的斜向通孔；排气孔还可以为不通到底掌的半通孔，半通孔的底部距底掌的底部为1～30厘米；在排气孔上方设有耐高温防氧化的非金属管道或金属管道。本发明的优点在于：可有效解决阳极底掌积聚的气泡滞留问题，使阳极底掌下的气泡顺利排出槽外，减小槽电阻，避免效应发生，降低电解槽设定电压和工作电压，从而实现降低电耗。生产1吨铝锭，可节电60～150度。

Description

铝电解用带排气孔阳极

技术领域：

本发明涉及铝电解用的阳极块内部形状结构的改进。

背景技术：

在铝电解生产工艺中，阳极块的功能是：直流电能通过阳极导杆、爆炸块、阳极钢爪及阳极块传输给电解槽内的电解质液，从而实现电解铝工艺生产。

目前铝电解使用的阳极为仿长方体块，上表面嵌有钢爪导电装置，底掌为平面设计。在铝电解生产工艺过程中，碳阳极底掌下面产生大量的CO₂气体，这些气体极易混存于电解质内，由于阳极底掌面积较大且平，气体上浮遇到阻力，很难顺利上浮逆出槽外。而阳极底掌气泡不能及时排出，随着时间变化，小气泡积聚成大气泡。大部分阳极底掌下形成大面积的气泡时，电解槽电阻急剧增大，从而形成阳极效应。即使不形成阳极效应，槽电阻也会增大许多，从而导致槽电压升高，电耗增大。通常CO₂能产生250mV的电压降，而1mV的电压降会耗电3度，这样生产1吨铝锭会多消耗750度电。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种铝电解用带排气孔阳极，它的使用，可有效解决阳极底掌积聚的气泡滞留问题。

本发明的目的是通过以下方案实现的：铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：阳极块内部设有排气孔。

本发明的目的还可通过以下方案进一步实现：

排气孔可以为通孔；采用通孔时，可以是竖向通孔，也可以是与垂直线成一定角度的斜向通孔。

排气孔的截面是几何尺寸相同或不同的圆柱孔；或是排气孔的截面是椭圆、三角形、矩形、多边形等形状之一。

排气孔可以为不通到底掌的半通孔，半通孔的底部距底掌的底部为1～30厘米。

在排气孔上方设有耐高温防氧化的非金属管道或金属管道。

排气孔为1～6个。

排气孔的孔径为0.3～10厘米。

本发明的优点在于：可有效解决阳极底掌积聚的气泡滞留问题，使阳极底掌下的气泡顺利排出槽外，减小槽电阻，避免效应发生，降低电解槽设定电压和工作电压，从而实现降低电耗。生产1吨铝锭，可节电60～150度。

附图说明：

图1为本发明结构示意图，图2为本发明另一结构示意图。

具体实施方式：

以下结合实施例，对本发明作进一步叙述。

实施例1：如图1所示，阳极炭块1为四方体，其底面2为平面，顶面嵌有钢爪3，钢爪上部设有爆炸块4和导杆5，在阳极块接近中心的位置制造出竖直的圆柱形排气孔6，排气孔的孔径可选择0.3～10厘米，优选范围为1～7厘米，最佳为5～6厘米；排气孔可以选择为通孔，可以是竖向通孔，也可以是与垂直线成一定的角度的斜向通孔；排气孔为不通到底掌的半通孔，半通孔的底部距底掌的底部为1～10厘米。排气孔的截面可以是几何尺寸相同或不同的圆柱孔；也可以是椭圆、三角形、矩形、多边形等形状之一，或为两种及几种形状的结合体。排气孔可选择1～6个，优选为1～2个。为防氧化，在排气孔上放置一个下部与排气孔直径相近，上部直径较大的塞子，将排气孔的上口堵住，之后，再在阳极块的顶面上堆放10～20厘米厚度的面壳覆盖料，之后再将塞子去掉，这样覆盖料在排气孔的上方形成了上大下小的漏斗状，从而避免覆盖料下落堵塞排气孔。

该阳极上槽后在电解质的旋转冲刷下，伸入电解质内的排气孔周围将形成凹陷坑状，从而使阳极底掌下的气泡先积聚于凹坑内并很快朝上排出。有效地解决了阳极底掌下气泡积聚形成的阳极效应，使电解槽电阻减小并保持稳定状态。达到降低槽工作电压，从而达到降低电耗的目的。

实施例2：如图2所示，由于阳极上面堆有10～20厘米厚度的面壳覆盖料，为了防止覆盖料掉入排气孔内产生堵塞，在排气孔的上部设有一个安置孔61，在安置孔内放置有耐高温防氧化的非金属管道(或金属管道)7，从而形成空气烟道，然后再在管道周围添加面壳碎块覆盖料。管道可用氧化铝加粘结剂压制而成，用后再作氧化铝原料投入电解槽内使用。管道也可用碳素材料制成，还可用其它材料制成。

本发明中，排气孔可以为上下通孔，为便于一次成型制造，也可以为上通下不通的半通孔，采用半通孔时，可排气孔的底部距底掌面为1～30厘米，优选范围为1～10厘米，最佳范围为1～5厘米，由于在阳极块工作期间会发生损耗，阳块下部在3～4天内即损耗4～6厘米左右，因此，采用最佳范围设计时，半通孔在3～4天以后即可导通，成为真正的排气孔。

值得一提的是，本发明的半通孔与制造和使用厂家检验用的取样孔是不相同的，取样孔一般深度20厘米左右，本方案的半通孔一般深度大于40厘米。而且，检验时取样孔通常选择1％进行抽检，而本发明的半通孔是设制于每一个阳极块上的。

在制作带排气孔的阳极块时，在通常使用的顶盖下方设置制孔棒，将制孔棒插入阳极块原料内经振动压制一次成型，从而形成带排气孔的阳极块。

本发明所述的阳极块，可以是碳块阳极，也可以是惰性阳极，还可以是其它材料制成的阳极。

Claims

1、铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：阳极块内部设有排气孔。

2、根据权利要求1所述的铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：排气孔为通孔。

3、根据权利要求2所述的铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：排气孔是竖向通孔，或与垂直线成一定的角度的斜向通孔。

4、根据权利要求1所述的铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：排气孔的纵切面是几何尺寸相同或不同的圆柱孔。

5、根据权利要求1所述的铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：排气孔的截面是椭圆、三角形、矩形、多边形形状之一。

6、根据权利要求1所述的铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：排气孔为不通到底掌的半通孔，半通孔的底部距底掌的底部为1～30厘米。

7、根据权利要求1所述的铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：在排气孔上方设有耐高温防氧化的非金属管道或金属管道。

8、根据权利要求1所述的铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：排气孔为1～6个。

9、根据权利要求1所述的铝电解用带排气孔阳极，其特征在于：排气孔的孔径为0.3～10厘米。