CN102534668A - 一种铝电解槽的异形阴极 - Google Patents

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杨涛
谢光星
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Abstract

本发明公开了一种铝电解槽的异形阴极,异形阴极由高度不同的高阴极(1)和低阴极(2)交错布置而成,采用的低阴极(2)为常规高度的阴极,且在铝电解槽的出铝端(3)和烟道端(4)处配置低阴极。本发明提供了一种高低阴极交错配置的铝电解槽阴极结构,可在保证阻流节能效果情况下,在加工制作量、材料使用量、筑炉工作量、凸台寿命、对焦粉焙烧启动方法的适应性等方面,均比现有技术有较大的优势。

Description

一种铝电解槽的异形阴极
技术领域
本发明涉及一种铝电解槽的异形阴极,属于铝电解技术领域。
背景技术
近两年来,由于电能紧张和国家政策导向,我国铝用大型预焙阳极电解槽的节能技术得到了快速的发展,特别是以降低铝液流速和铝液镜面波动为目的 “异型阴极”技术,在国内多家电解企业试验和推广,异型阴极中凸台的主要形式有:使用大阴极炭块锯切或压制加工成形;或在原阴极表面开槽并镶嵌炭块成形;或将阴极开倒角成异形阴极。采用上述形式的加工制作量、材料使用量、筑炉工作量、凸台寿命、对焦粉焙烧启动方法的适应性等方面,均存在不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可在保证阻流节能效果情况下,在加工制作量、材料使用量、筑炉工作量、凸台寿命等方面均有较大优势的铝电解槽的异形阴极,可以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是:高度不同的高阴极和低阴极交错布置而成,采用的低阴极为常规高度的阴极,且在铝电解槽的出铝端和烟道端处配置低阴极。
在高阴极的横向中部开设有凹槽。
下料点附件的凹槽宽度可适当加宽,以利于氧化铝物料的溶解;靠出铝端开沟宽度可适当增加,以方便出铝操作。。
在焙烧启动时,在异形阴极上铺设有焦粉,在异形阴极上配置与其可相互啮合的阳极碳块。
与现有技术比较,本发明采用的低阴极为现有阴极尺寸,这样即不用重新制模,也不用调整焙烧温度等工序,成品率可达最高,高阴极除高度尺寸外其制作方法与低般阴极采取一致,即整体成形,两者的结合可在加工制作量、材料使用量、筑炉工作量、凸台寿命上达到最优化,且构成的异形阴极也可保证阻流节能效果。在高阴极横向中部开设凹槽,此工序与现有工序相比可节省锯切加工量,同时避免了碳素材料损失。且此高低配置也决定了需要加工的高阴极只占一半,这也使得整体加工小,同时损耗也少。在高阴极的横向中部设有凹槽,这样以利于槽内铝液流动;凹槽的宽度在下料处和出铝端变宽,这样以利于氧化铝物料的溶解和出铝顺畅;同时经过申请人测试计算从凸台外形、材料、抗冲刷、抗腐蚀、凸台与阴极的连接等方面看,高低阴极阻流凸台的寿命均强于其它形式且方便出铝操作。从焙烧启动来说,该结构与其它异形阴极相比,高低阴极可以方便地使用 “焦粉焙烧”,这样即方便又经济。鉴于高低阴极的凸台即高阴极,从凸台外形、材料、抗冲刷、抗腐蚀、凸台与阴极的连接等方面看,高低阴极阻流凸台的寿命均强于其它形式。对于新建型电解系列:可采用大阴极和阳极一一对应的内衬设计,使高低阴极完全适应多功能天车抓斗的外形,从而方便高低阴极电解槽的捞块操作。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图;
图2 为图1的截面示意图;
图3 改造的铝电解槽的高低阴极的阴阳极配合和焦粉铺设示意图;
图4 新建的铝电解槽的高低阴极的阴阳极配合和焦粉铺设示意图。
具体实施方式
实施例,本发明提供了一种高低阴极交错配置的铝电解槽阴极结构,可在保证阻流节能效果情况下,在加工制作量、材料使用量、筑炉工作量、凸台寿命、对焦粉焙烧启动方法的适应性等方面,均比现有技术有较大的优势。
本发明的具体结构如图1所示,阴极结构主要包括高阴极1和低阴极2,低阴极2即原高度的阴极,全槽阴极的配置方式是高阴极1和低阴极2交错配置,但在出铝端3和烟道端4处配置低阴极2,以防止角部结壳影响阳极下座。高阴极1和低阴极2均采用现有的常规做法制的。
在高阴极1上向中部设有凹槽5,如图2所示,以利于铝电解槽内铝液流动;下料点附件的开沟宽度可适当加宽,以利于氧化铝物料的溶解;靠出铝端3的开沟宽度可适当增加,以方便出铝操作。
采用高低阴极配置的电解槽采用焦粉焙烧启动方法,对于阴阳极外形不对应,槽大修后改造成高低阴极配置的电解槽,可将阳极碳块底掌加工成与高低阴极相配合的外形(阳极碳块采用切削的方法,使得阴、阳极碳块相互啮合),在阴、阳极碳块之间铺设焦粉6,如图3所示;对于新设计制作的电解槽,可在设计中采用与阳极碳块7与阴极碳块一一对应的大阴极配置,阳极碳块7也高低放置于对应的阴极上,使之相互啮合,之间铺设焦粉6,如图4所示。

Claims (4)

1.一种铝电解槽的异形阴极,其特征在于:异形阴极由高度不同的高阴极(1)和低阴极(2)交错布置而成,采用的低阴极(2)为常规高度的阴极,且在铝电解槽的出铝端(3)和烟道端(4)处配置低阴极。
2.根据权利要求1所述的铝电解槽的异形阴极,其特征在于:在高阴极(1)的横向中部开设有凹槽(5)。
3.根据权利要求2所述的铝电解槽的异形阴极,其特征在于:出铝端(3)和下料处的凹槽(5)的宽度大于其它部位凹槽(5)的宽度。
4.根据权利要求1所述的铝电解槽的异形阴极,其特征在于:在焙烧启动时,在异形阴极上铺设有焦粉(6),在异形阴极上配置与其可相互啮合的阳极碳块(7)。
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