CN201581140U - 一种铝电解槽阴极 - Google Patents
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Abstract
一种铝电解槽阴极，其关键在于：在阴极表面纵向设计一横截面为三角形的凸台，三角形凸台的顶还可为圆弧形过度状。本实用新型的积极效果是：可有效避免阴极表面存积沉淀，炉内操作只在相邻的两个凸台之间的沟槽内进行，不会对凸台人为破坏，不仅可满足电解铝生产工艺要求，降低槽电压，节约电能，还较现有技术提高了阴极凸台的使用寿命，节能效果更加显著。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电解铝生产中使用的铝电解槽阴极。
背景技术
在国内电解铝行业目前的技术水平下，铝电解的电能利用率只有不到50％，也就是说真正用于电解反应和将常温材料加热到电解温度所需的能量，只占到实际电耗的50％，其余的能量均通过散热损失掉了。而与此同时，由于电解槽的大型化，单位散热面积的发热量越来越大，如何将更多的热量散发出去，已经成为电解槽热平衡设计的重要课题。这就存在一个悖论，一方面电解槽的能量利用率很低，大多数能量都散发损失掉了，另一方面，又不能通过加强保温来减少能量的损失，反而还要加强散热以维持电解槽的热平衡。出现这一问题的根本原因在于，电解槽自身的电阻较大，电流通过时产生的压降较高，发热量远远大于实际加热物料所需能量。因而提高电解槽能量利用率的根本途径只能是降低槽电阻，既降低槽电压电解槽的压降主要由母线压降、阳极压降、电解质压降、分解电压、阴极压降和效应分摊组成，在现有技术条件下，电解质压降是有可能进一步降低的。
电解质压降主要由极距控制，目前电解槽的极距一般控制在4-5cm。由于电解槽中强大电流产生的磁场作用，槽中的铝液是按一定规律流动的，因而铝液表面必然会产生波动，并随铝液流速增大而加剧。有文献表明，铝液的波动在2cm左右，如果铝液不波动，生产中极距就可以降低2cm，对应的槽电压将降低约700mv，节能效果将非常显著。
为了解决上述问题，有人发明了异形阴极技术，采用在阴极表面形成若干凸起，阻挡铝液流动的方式降低铝液波动，进而降低极距和槽电压，起到节能降耗的作用。该方法经有关企业试验，结果表明槽电压由4.1v降至3.8-3.9v，槽况运行稳定，吨铝节电700-800度，节能效果相当可观。但是在实际应用过程中还存在大量的工程化难题。由于阴极凸台设计呈矩形，且平台较宽，其权利要求书保护范围为200-350mm，电解过程中会有壳面块沉淀落于其上，必须进行清理，否则将会影响电解过程的进行，这样就容易人为将凸台破坏。经试验企业一年多的应用，已经有很多凸台被破坏掉了。这样不仅影响生产，还降低了阴极凸台的使用寿命，影响节能效果。
发明内容
本实用新型的目的是：设计一种改进的电解铝阴极，使其不仅具有降低槽电压的作用，还可避免存积沉淀在阴极表面，避免对凸台的人为破坏，提高阴极凸台的使用寿命。
实现本实用新型目的所采取的技术方案是：在阴极表面纵向设计一横截面为三角形的凸台。
三角形凸台底宽不小于140mm，高为80-150mm。
三角形凸台的顶为圆弧形过度状。
本实用新型的积极效果是：可有效避免阴极表面存积沉淀，炉内操作只在相邻的两个凸台之间的沟槽内进行，不会对凸台人为破坏，不仅可满足电解铝生产工艺要求，降低槽电压，节约电能，还较现有技术提高了阴极凸台的使用寿命，节能效果更加显著。
附图说明
附图1为本实用新型实施例1的电解铝阴极块主视图；附图2为附图1的A-A向剖示图；附图3为本实用新型实施例2的电解铝阴极块主视图；附图4为附图3的B-B向剖示图
具体实施方式
实施例一：如附图1所示，在电解铝阴极块上面纵向设计一横截面为三角形的凸台，三角形凸台底宽与阴极横截面等宽，高为150mm。
实施例二：如附图3所示，在电解铝阴极块上面纵向设计一横截面为三角形的凸台，三角形凸台的顶为圆弧形过度，三角形凸台底宽140mm，高80mm。
Claims (3)
1.一种铝电解槽阴极，在其上面纵向设计有平面凸起，其特征在于：铝电解槽阴极块上面纵向的设有的凸台，是一个横截面为三角形的凸台。
2.根据权利要求1所述的铝电解槽阴极，其特征在于：三角形凸台底宽不小于140mm，高为80-150mm。
3.根据权利要求1或2所述的铝电解槽阴极，其特征在于：三角形凸台的顶为圆弧形过度状。
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| CN (1) | CN201581140U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112877732A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-06-01 | 东北大学 | 一种减少铝电解槽沉淀形成的阴极结构 |
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2009
- 2009-12-01 CN CN2009202586604U patent/CN201581140U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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| CN112877732B (zh) * | 2021-01-13 | 2022-02-22 | 东北大学 | 一种减少铝电解槽沉淀形成的阴极结构 |
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