CN201626990U - 节能型铝电解用预焙阳极炭块 - Google Patents

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李庆义
贾鲁宁
于易如
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Abstract

本实用新型涉及一种节能型铝电解用预焙阳极炭块，特别是节能型铝电解用预焙阳极炭块装置设备。它是由碳碗和凹凸异形平台与半圆弧形倒角及导流凹槽构成，凹凸异形平台上设置多只碳碗，阳极钢爪连接固定在碳碗内，预焙阳极炭块底部四面边棱设置成半圆弧形倒角和导流凹槽，凹凸异形平台上四周边棱设置成半圆弧形边棱。碳碗是在铝电解过程中固定阳极钢爪，导流凹槽能有效排除电解过程中的阳极气体。效果是结构简单，操作方便，提高阳极炭块体积密度与强度，使用寿命，降低电解换极频次，减少电解槽热量损失，节约能源，降低电解能耗，抗氧化性能稳定，留下炭渣量少，改善电解生产的稳定性，有助于降低阳极的热应力，避免阳极炭块开裂。

Description

节能型铝电解用预焙阳极炭块
技术领域：
本实用新型涉及一种节能型铝电解用预焙阳极炭块，特别是节能型铝电解用预焙阳极炭块装置设备。
背景技术：
预焙炭阳极作为铝电解生产的阳极材料，被誉为电解槽的“心脏”，在整个电解生产中起着导通电路和参与电化学反应的重要作用。炭阳极的参与和应用，不仅确保着整个铝电解生产的顺利进行，而且在一定程度上影响着铝电解生产的炭耗和能耗。目前铝电解工业中，理论上，电解生产1吨铝需预焙炭阳极334Kg，但实际上，铝电解过程中的炭耗一般在480-500Kg/tAl左右，多出的部分为炭阳极在电解过程中的额外消耗。传统炭阳极在电解过程中消耗较多，造成极大的能源消耗，违国家的产业政策，直接导致了铝厂成本的增加；有效降低电解过程中炭阳极的额外消耗，一直是困扰铝电解工业和铝用炭素工业的发展技术难题。
发明内容：
本实用新型的目的，是提供一种节能型铝电解用预焙阳极炭块，它是采用将阳极炭块底部设置导流凹槽，有效排除电解过程中的阳极气体，避免阳极气体附集于阳极底面形成气膜，降低槽电压，使电解槽阳极效应系数减小，降低电解能耗，避免阳极炭块与阳极气体二氧化碳的布达反应发生，使电解炭耗降低；阳极炭块开导流凹槽后，增加电解质与阳极的接触面积，改善电解生产的稳定性，降低电解槽压降，有助于降低阳极的热应力，避免阳极炭块开裂。
本实用新型节能型铝电解用预焙阳极炭块采取以下技术方案来实现的，它是由碳碗和凹凸异形平台与半圆弧形倒角及导流凹槽构成，凹凸异形平台上设置多只碳碗，阳极钢爪连接固定在碳碗内，预焙阳极炭块底部四面边棱设置成半圆弧形倒角和导流凹槽，凹凸异形平台上四周边棱设置成半圆弧形边棱。碳碗的作用是在铝电解装配过程中固定阳极钢爪，凹凸异形平台的结构是去掉炭阳极本身在电解过程中不起作用的部分，减少电解过程中的炭渣量及残极剩余量，降低实际电解炭耗；底部半圆弧形倒角是在电解时有效降低电解液对阳极的冲击，降低电解炭渣量；导流凹槽结构能有效排除电解过程中的阳极气体，避免阳极气体附集于阳极底面形成气膜，降低槽电压，使电解槽阳极效应系数减小，降低电解能耗，避免炭阳极与阳极气体CO2的布达反应发生，使电解炭耗降低。
本实用新型节能型铝电解用预焙阳极炭块的效果是结构简单，操作方便，提高阳极炭块体积密度与强度，使用寿命，降低电解换极频次，减少电解槽热量损失，节约能源，降低电解能耗，抗氧化性能稳定，留下炭渣量少，改善电解生产的稳定性，有助于降低阳极的热应力，避免阳极炭块开裂。
附图说明：
本实用新型节能型铝电解用预焙阳极炭块将结合附图作进一步详细描述。
图1是本实用新型节能型铝电解用预焙阳极炭块的结构示意图。
图2是本实用新型节能型铝电解用预焙阳极炭块的侧视结构示意图。
图3是本实用新型节能型铝电解用预焙阳极炭块的俯视结构示意图。
1——碳碗  2凹凸异形平台  3——半圆弧形倒角  4——导流凹槽
具体实施方式：
参照图1、2、3，本实用新型节能型铝电解用预焙阳极炭块，它是由碳碗1和凹凸异形平台2与半圆弧形倒角3及导流凹槽4构成，凹凸异形平台2上设置多只碳碗1，阳极钢爪连接固定在碳碗1内，预焙阳极炭块底部四面边棱设置成半圆弧形倒角3和导流凹槽4，凹凸异形平台2上四周边棱设置成半圆弧形边棱。碳碗1的作用是在铝电解装配过程中固定阳极钢爪，凹凸异形平台2的结构是去掉炭阳极本身在电解过程中不起作用的部分，减少电解过程中的炭渣量及残极剩余量，降低实际电解炭耗；底部半圆弧形倒角3是在电解时有效降低电解液对阳极的冲击，降低电解炭渣量；导流凹槽4结构能有效排除电解过程中的阳极气体，避免阳极气体附集于阳极底面形成气膜，降低槽电压，使电解槽阳极效应系数减小，降低电解能耗，避免炭阳极与阳极气体CO2的布达反应发生，使电解炭耗降低。
本实用新型节能型铝电解用预焙阳极炭块的实施例，它是在炭阳极生产时，采用添加剂技术，提高煤沥青的流动性和对煅烧石油焦的浸润性，并有效的增强了对物料间及物料颗粒内部孔隙填充效果，提高了煤沥青的残碳量，优化了阳极内部微观结构，降低不同物料的性能差异，改善炭阳极性能。同时，添加剂的加入，极大的提高了阳极对空气及阳极气体CO2的抗侵蚀能力，使反应残留率提高了10-20％，减少了阳极的二次反应，延长阳极使用寿命，降低电解炭耗。电解时，新上槽的炭阳极24小时后才能进入正常电解工作状态，期间炭阳极受电解质流动性的作用，在阳极进入正常工作状态前，炭阳极的底部边棱已被电解质冲刷掉，阳极炭块底部形成半圆弧形倒角3，即炭阳极底部边棱不仅不能参与正常的电解生产，而且还形成大量炭渣进入电解质中，增加电解炭耗，影响正常电解生产。另外，电解时，炭阳极不能全部消耗完，要剩余约160mm高的残极，以保证铝的质量品位及电解的工艺参数稳定性和钢爪的完整性。根据电解生产的实际情况，将阳极的外观形状设计成凹凸异形平台，去掉炭阳极本身在电解过程中不起作用的部分，减少了电解过程中的炭渣量及残极剩余量，从而降低实际电解炭耗。同时，设计时，将炭阳极底部进行开槽，以有效排除电解过程中的阳极气体，避免阳极气体附集于阳极底面形成气膜，降低了槽电压，使电解槽阳极效应系数减小，降低了电解能耗，同时也避免了炭阳极与阳极气体CO2的布达反应发生，从而使电解炭耗降低。另外，炭阳极开槽后，增加了电解质与炭阳极的接触面积，很好的改善了电解生产的稳定性，并降低了电解槽压降，而且有助于降低阳极的热应力，避免了阳极炭块开裂。

Claims (1)

1.一种节能型铝电解用预焙阳极炭块，它是由碳碗(1)和凹凸异形平台(2)与半圆弧形倒角(3)及导流凹槽(4)构成，其特征是凹凸异形平台(2)上设置多只碳碗(1)，阳极钢爪连接固定在碳碗(1)内，预焙阳极炭块底部四面边棱设置成半圆弧形倒角(3)和导流凹槽(4)，凹凸异形平台(2)上四周边棱设置成半圆弧形边棱。
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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shandong Chenyang New Carbon Material Co., Ltd.

Assignor: Jining Carbon Industry General Co.

Contract record no.: 2011370000563

Denomination of utility model: Energy-saving prebaked anode carbon block for aluminum electrolysis

Granted publication date: 20101110

License type: Exclusive License

Record date: 20111221

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101110

Termination date: 20121223