CN103820814A - 一种阴极炭块钢棒组结构 - Google Patents

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曾超林
吴细华
赵鸿权
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一种阴极炭块钢棒组结构，主要用于铝电解槽阴极导电结构即铝电解槽阴极内衬的砌筑构造。其技术方案是在电解槽阴极炭块钢棒组阴极钢棒的外侧壁上沿高度方向，设置上分段隔筋，分段隔筋将阴极钢棒侧壁与阴极炭块凹槽侧壁之间的捣固糊填充间隙分为几个捣固糊料小填充区间段，采用分区段填充捣固糊捣固扎实构造。采用本发明阴极钢棒组结构，不仅可以克服电解槽阴极电流分布不均，造成铝液和电解质液波动，以及铝电解槽阴极电压降过高的缺点，降低铝电解槽的阴极电压降，提高电流效率，实现电解铝的节能降耗生产，而且该结构具有构造工艺简单，投资成本低、易于推广的特点。

Description

一种阴极炭块钢棒组结构
技术领域：一种阴极炭块钢棒组结构主要用于铝电解槽阴极导电结构即铝电解槽阴极内衬的砌筑构造。
背景技术：现通用的铝电解槽用阴极钢棒组由阴极炭块和阴极钢棒组装用捣固糊捣固组装而成。其工作工艺是，将底部开有通长凹槽的阴极炭块，底部开槽向上放置，再将阴极阴极钢棒置放于凹槽当中，在将捣固糊分层进行捣固，置于钢棒两侧与凹槽之间约15毫米宽的缝隙之中，充当导电连接和缝隙填充物质，将阴极炭块与阴极钢棒构造在一起，实现导电连接。
现通用的阴极钢棒组结构和构造工艺有以下缺点：
1阴极炭块钢棒组，砌筑构造在铝电解槽壳中后，沿阴极炭块钢棒组的长度方向，从阴极炭块的表面中上点，到阴极钢棒端头的出电端，其电阻值逐步沿导电距离的增加而增大，即在电解过程中，电解槽的阴极炭块上表面的过电流密度也由中部向电解槽阴极炭块的边部减弱，致使电解槽阴极电流分布不均，造成铝液和电解质液波动，导致电解槽电流效率下降，生产耗能增加。
2.现通用的阴极钢棒组阴极钢棒在阴极炭块钢棒凹槽中的长度都在1700毫米以上，在用加热捣固糊分层捣固构造填充二者之间的缝隙时，多采用添一层热捣固糊料，用风镐铲扎固捣实一层后，再添一层热捣固糊料，再用风镐铲捣固扎固捣实一层的工艺方法进行。采用这种工艺构造的缺点是，热捣固糊料为散状颗粒粉混合黏结物料，在分层填入到宽度缝隙宽度约15毫米，长度约1,7米左右的缝隙中，用宽度约60毫米的风铲头进行扎实捣固时，其捣固糊料，在冲击力的挤压下，会向两侧沿长度方向游动离散，实际生产中，虽采用多工位捣固的方式进行，造成捣固糊料在缝隙间，扎固不实密度不均的现象发生。致使阴极钢棒组由于密度分布不实不均，造成铝电解槽阴极钢棒组构造电压降即构造电阻较高的现象发生，导致电解槽结构电压降升高，生产耗能增加、
发明内容：为了克服显现铝电解槽阴极钢棒组结构所存在的电流分布不均，造成铝液和电解质液波动，以及捣固糊扎固不实密度不均所造成的电解槽结构电压降升高的问题，提高铝电解槽的电流效率，降低铝电解槽的槽电压，降低电解铝的生产电耗，本发明设计了一种铝电解槽阴极炭块钢棒组结构。
一种阴极炭块钢棒组结构的特征是，在阴极钢棒上沿长度方向，将一根阴极钢沿长度方向分为几段位，在分段位置沿高度方向，设置上阴极钢棒分段隔筋，再将阴极钢棒放置在阴极炭块凹槽中，在阴极炭块凹槽中，设置在阴极钢棒上的分段隔筋，将阴极钢棒侧壁与阴极炭块凹槽侧壁之间的间隙沿长度方向分为几个捣固糊料小填充区间段，在将捣固糊料填充在捣固工艺设定的小填充区间段内，进行分层构造捣固，将几个段位的小填充区间段全部用捣固糊料填充构造捣固，即为电解槽阴极炭块钢棒组结构。
在电解槽阴极炭块钢棒组阴极钢棒的外侧壁上沿高度方向，设置上分段隔筋，分段隔筋将阴极钢棒侧壁与阴极炭块凹槽侧壁之间的捣固糊填充间隙分为几个捣固糊料小填充区间段，采用分区段填充捣固糊捣固扎实构造。在进行捣固连接构造时即可以利用分区间段捣固可提高捣固糊料密实度，可使捣固糊料与阴极钢棒侧壁与阴极炭块凹槽侧壁的界面导电结合电阻值减少，降低阴极钢棒组的电压降，又可以利用调整每个分区间段捣固糊料扎实密度和捣固糊料物料成分的方法调整每个分区间段的捣固糊料与阴极钢棒侧壁与阴极炭块凹槽侧壁的界面导电结合电阻值，使阴极炭块上表面的电流密度分布均匀，以减少由于电流分布不均造成的铝液层和电解质液层的波动幅度，提高铝电解电流效率，降低电解耗能、
采用本发明阴极钢棒组结构，不仅可以克服电解槽阴极电流分布不均，造成铝液和电解质液波动，以及铝电解槽阴极电压降过高的缺点，降低铝电解槽的阴极电压降，提高电流效率，实现电解铝的节能降耗生产，而且该结构具有构造工艺简单，投资成本低、易于推广的特点。
附图说明：本发明一种阴极炭块钢棒组结构的技术方案和技术特征通过阅读说明书附图和具体实施方式，则可更加清晰。
图1本发明阴极钢棒的主视图；
图2为图1的俯视剖面图。
图3本发明一种阴极炭块钢棒组结构的构造示意图；
图4为图3的侧视图
图5本发明一种阴极炭块钢棒组结构的主视剖面图
图6为图5的侧视图
其图中所示：(1)阴极炭块、(2)阴极钢棒、(3)分段隔筋、(4)小填充区间段、(5)捣固糊填充料。
具体实施方式：如图1、图2所示，先在阴极钢棒(2)、沿长度方向，将一根阴极钢(2)沿长度方向分为几填充区段，，在分段位置，沿钢棒高度方向，采用焊接的方式，为圆钢筋或扁钢为材料，在阴极钢棒(2)上，构造上分段隔筋(3)，再将阴极钢棒(2)放置在阴极炭块(1)凹槽中。在阴极炭块(1)凹槽中，由在阴极钢棒(2)上设置的分段隔筋，，将阴极钢棒(2)侧壁与阴极炭块(1)凹槽侧壁之间的间隙，沿长度方向分为填充区间段(4)。用捣固糊填充糊料料(5)，填充在预定捣固的设定的填充区间段(4)内，在用风镐(6)捣固扎实，进行分层构造捣固。如图3.图4所示，
将几个段位的相对独立的填充区间段(4)，全部分段用捣固糊料填充料(5)，在用风镐(6)捣固扎实后，用大电流测试仪，进行电压降电阻值测试。其测试值满足工艺要求后。即为本实施例1如图5、图6所示，所要制备获得的电解槽阴极炭块钢棒组结构。

Claims (1)

1.一种阴极炭块钢棒组结构，由阴极炭块和阴极钢棒用捣固糊捣固组装而成，其特征是：在电解槽阴极炭块钢棒组阴极钢棒的外侧壁沿高度方向，设置上分段隔筋，分段隔筋将阴极钢棒侧壁与阴极炭块凹槽内侧壁之间的捣固糊填充间隙，分为几个捣固糊料小填充区间段，在小填充区间段内填充捣固糊料捣固扎实构造。
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