CN201722431U - 一种铝电解槽配重式阴极挡铝墙 - Google Patents
一种铝电解槽配重式阴极挡铝墙 Download PDFInfo
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Abstract
一种铝电解槽配重式阴极挡铝墙，其关键在于：采用石墨加工成长条柱形，在其轴线上钻孔，放入铁棒，用石墨挡板和炭糊将两端的口封住，使挡铝墙整体比重达到2.5以上。使用时，将经配重的挡铝墙按一定间距平行于阴极块沉入电解槽底部，形成阻碍铝液流动的障碍，减缓铝液流动。本实用新型结构简单，容易制作，放置使用方便；同样具有阻挡铝液流动，减轻铝液波动，降低极距，降低槽电压的效果；可以在正常生产槽上采用，无需等到电解槽大修，当挡铝墙破损时，可以方便的从电解槽中捞出更换，不会影响整个电解槽的寿命；原有电解槽阴极结构不发生改变，无需改变电解槽启动方式，不增加启动成本；有效降低阴极成本，应用灵活方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电解铝生产中与阴极配套使用的阴极挡铝墙。
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原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。一个是这种异型的阴极只能在新电解槽或者在电解槽大修时才能采用。电解槽的使用寿命一般在5-7年，使得大量正在生产的电解槽需要在多年以后才能启用该项技术。阴极结构的改变，使电解槽启动方式必须相应改变，增加启动费用。另外，异形阴极凸台的寿命较难维持，经试验企业一年多的应用，已经有很多凸台被破坏掉了。当大量凸台破损后，不但不能起到降低铝液流速，减缓铝液波动的作用，反而加剧铝液的波动，使电解槽难以稳定运行，甚至影响整个电解槽的寿命。
发明内容
本实用新型的目的是：针对上述技术问题，设计一种铝电解槽配重式阴极挡铝墙，以解决在电解铝生产中电解槽的节能降耗问题。
解决本实用新型问题所采取的技术方案是：它是一整体比重在2.5以上的长度在500-1500mm，底宽100-180mm，高80-150mm的长条柱，其实现的方式有：(1)、它是石墨长条柱，其轴线上设有孔洞，孔洞内放置有铁棒，孔洞口由石墨挡板和炭糊封堵；(2)、它是整体比重在2.5以上的由铝的氧化物加工烧结成形的实心长条柱。使用时，将经配重的挡铝墙按一定间距平行于阴极块沉入电解槽底部，形成阻碍铝液流动的障碍，减缓铝液流动
所述的挡铝墙横截面为等腰梯形或等腰三角形或矩形。
本实用新型的积极效果是：结构简单，容易制作，放置使用方便；同样具有阻挡铝液流动，减轻铝液波动，降低极距，降低槽电压的效果；可以在正常生产槽上采用，无需等到电解槽大修，当挡铝墙破损时，可以方便的从电解槽中捞出更换，不会影响整个电解槽的寿命；原有电解槽阴极结构不发生改变，无需改变电解槽启动方式，不增加启动成本；有效降低阴极成本，应用灵活方便。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；附图2为附图1的端面示意图。
具体实施方式
实施例1：
如附图1、2所示，采用石墨加工成横截面为等腰梯形的长条柱，其长度在500-1500mm，底宽100-180mm，高80-150mm；在其轴线上钻孔，放入铁棒，用石墨挡板和炭糊将两端的口封住，使挡铝墙整体比重达到2.5以上。
实施例2：
由铝的氧化物加工烧结成形的横截面为等腰三角形的长条柱形挡铝墙，其长度500-1500mm，底宽100-180mm，高80-150mm，材质可以是白刚玉或棕刚玉或高铝质或莫来石质，化学成分：氧化铝70％-99.9％；氧化硅小于30％；氧化铁小于2％；其他杂质总和小于1％，整体比重大于2.5。
使用时，将经配重的挡铝墙按一定间距平行于阴极块沉入电解槽底部，形成阻碍铝液流动的障碍，减缓铝液流动。
Claims (2)
1.一种铝电解槽配重式阴极挡铝墙，其特征在于：它是一整体比重在2.5以上的长度在500-1500mm，底宽100-180mm，高80-150mm的长条柱，其实现的方式有：(1)它是石墨长条柱，其轴线上设有孔洞，孔洞内放置有铁棒，孔洞口由石墨挡板和炭糊封堵；(2)它是整体比重在2.5以上的由铝的氧化物加工烧结成形的实心长条柱。
2.根据权利要求1所述的铝电解槽配重式阴极挡铝墙，其特征在于：所述的挡铝墙横截面为等腰梯形或等腰三角形或矩形。
Priority Applications (1)
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| CN2010201591684U CN201722431U (zh) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | 一种铝电解槽配重式阴极挡铝墙 |
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| CN2010201591684U CN201722431U (zh) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | 一种铝电解槽配重式阴极挡铝墙 |
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| CN (1) | CN201722431U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105088278A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-11-25 | 东北大学设计研究院（有限公司） | 铝电解槽阴极钢棒窗口封堵结构及其施工方法 |
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2010
- 2010-04-08 CN CN2010201591684U patent/CN201722431U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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