CN104630827B - 一种电解铝用阴极铝棒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电解铝工业应用领域，具体公开了一种电解铝用阴极铝棒，所述阴极由铝棒制成，所述铝棒为方形或圆形，其内部开设有一条或多条直型、盘型或U型的冷却管道，所述冷却管道内通入冷却介质。本发明的优点是，可降低电解槽电耗，不会因为阴极没有导电棒而被迫停槽，从而大大延长电解槽寿命，减少投资，节约成本，增加效益。改用铝棒后不会因为原钢棒被熔化，影响原铝液质量。
Description
技术领域
本发明涉及电解铝工业应用技术领域，特别是指一种电解铝用阴极铝棒。
背景技术
电解铝生产过程中电解槽之间采用串联模式，电解槽阴极使用碳作为阴极，电解槽之间用铝母线连接，铝母线与阴极碳块用阴极钢棒连接。电解生产过程中，电解槽靠近阴极最底层为20-30cm铝液，上面为15-22cm电解质，阳极浸入电解质液中，底掌距铝液4-5cm。通常电解槽平均电压：3.9-4.3V。V平均＝V阳极+V母线+V电解质+V炉底+V效应+V连接母线均摊。吨铝直流电耗＝2980×平均电压÷电流效率。因此降低吨铝直流电耗的途径只有降低平均电压和提高电流效率。目前电解铝市场竞争日趋激烈，降低能耗成为铝电解生产发展的关键因素，大修槽由于阴极炭块破损，钢棒被熔化后，无导电连接体，被迫停槽进行大修，鉴于此种情况设计了电解铝阴极铝棒。
发明内容
本发明的目的是提供一种电解铝用阴极铝棒，铝棒在高于其熔点660℃的环境下不被熔化。一是可降低槽底压降，节约吨铝电耗；其二是实现电解槽不会因为阴极没有导电棒而被迫停槽，从而大大延长电解槽寿命，减少投资，节约成本，增加效蔬；其三不会因为原钢棒被熔化，影响原铝液质量。
为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种电解铝用阴极铝棒，所述阴极由铝棒制成，所述铝棒内部开设一条或有多条直型、盘型或U型的冷却管道，管道进出口端头与铝棒同方向出，或从铝棒边部出，所述冷却管道内通入冷却介质。
其中，所述冷却管道与热交换系统相连接。
其中，所述铝棒为直线型或U型，其截面为方形或圆形。
其中，所述冷却介质为水、二氧化碳、氮气、氦气等。
本发明的有益效果在于：采用上述阴极铝棒后，可大大降低槽底压降，节约能耗，避免现有技术中电解槽阴极使用炭块、钢棒易损坏，导致被迫电解槽停止工作而进行大修的问题。同时铝棒内部开设一条或多条直型、盘型或U型冷却管道，管道进出口端头与铝棒同方向出，或从铝棒边部出，冷却管道内通入了冷却介质，从而降低了铝棒的氧化反应速度，确保铝棒在较高温度(超过660℃的熔点)下不被熔化，起到铝棒持续导电的作用。而其他机械物理性质，如导热、导电、强度等不发生改变。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对-实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明电解铝用阴极盘管U形铝圆棒的结构示意图；
图2为本发明电解铝用阴极盘管U形铝方棒的结构示意图；
图3为本发明电解铝用U形管阴极铝方棒的结构示意图；
图4为本发明电解铝用U形直管阴极铝棒的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2、图3和图4所示的一种电解铝用阴极铝棒，所述阴极由铝棒(1)制成，所述铝棒(1)内部开设有一条或多条直型、盘型或U型的冷却管道(2)，管道进出口端头与铝棒同方向出，或从铝棒边部出，所述冷却管道(2)内通入冷却介质(3)。所述冷却管道(2)与热交换系统相连接。所述铝棒(1)为直线型或U型，截面为方形或圆形。所述冷却介质(3)为水、二氧化碳、氮气、氦气。采用上述阴极铝棒(1)后，可大大降低能耗，提高原铝液质量，避免现有技术中电解槽阴极使用炭块、钢棒易损坏，导致被迫电解槽停止工作而进行大修的问题。同时铝棒(1)内部开设一条或多条直型、盘型或U型冷却管道(2)，管道进出口端头与铝棒同方向出，或从铝棒边部出，冷却管道(2)内通入了冷却介质(3)，从而降低了铝棒(1)的氧化反应速度，确保铝棒(1)在较高温度(高于其熔点660℃)下不被熔化，起到铝棒(1)持续导电的作用。不被在高温(超过660℃的熔点)下熔化，而其他机械物理性质，如导热、导电、强度等小发生改变。
制作时，根据现有电解槽阴极钢棒尺寸，使用铝基合金加工成内带1-n条直线型或U型管道，管径1-160mm或方管的单个或者U型阴极铝棒(1)。通过外部管道将冷却介质(3)(水、二氧化碳、氮气、氦气)接入铝棒(1)冷却管道(2)内，管道外与热交换系统连接。根据铝棒(1)温度情况调整冷却介质(3)用量。一方面保证起到冷却的效果，另一方面防止冷却介质(3)渗漏，造成资源浪费，特别是杜绝事故发生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种电解铝用阴极铝棒，其特征在于，所述阴极由铝棒(1)组成，所述铝棒(1)为直线型或U型，截面为方形或圆形,且内部开设有一条或多条直型、盘型或U型的冷却管道(2)，冷却管道(2)进出口端头与铝棒(1)同方向出，或从铝棒(1)边部出，所述冷却管道(2)内通入冷却介质(3)，所述冷却管道(2)与热交换系统相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电解铝用阴极铝棒，其特征在于：所述冷却介质(3)为水、二氧化碳、氮气、氦气。
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