CN201785513U - 铝电解用新型结构预焙阳极 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种铝电解用的预焙阳极，具体为一种新型结构铝电解用预焙阳极。解决铝电解生产中阳极底部产生的CO2和CO气体不能有效、及时地排出及阳极被冲刷造成炭渣的问题。一种新型结构铝电解用预焙阳极，包括阳极炭块，在阳极炭块底部沿长度方向开有沟槽，沟槽的边部与底部呈非直角面过渡，阳极炭块四侧面与底面呈非直角面过渡，阳极炭块四侧面之间非直角面过渡。采用本实用新型所述的结构，不仅有效、及时地排出阳极底部产生的CO2和CO气体，降低阳极过电压，减少电能损耗，提高电流效率，降低阳极效应系数，稳定电解生产，同时也减少由于阳极被冲刷造成的炭渣问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铝电解用的预焙阳极，具体为一种铝电解用新型结构预焙阳极。
背景技术
目前，在电解铝生产过程中使用的预焙阳极大部分为长方体形状，阳极炭块底面平整且四周侧面之间、四侧面与底面的过渡角均为直棱角。在电解铝过程中，直流电通入电解槽，电解质中的氧化铝与碳阳极发生电化学反应，在阴极产生铝液，在阳极底表面产生CO2和CO气体。有关专家对预焙阳极底部产生的CO2和CO气泡的形成和排放研究表明：单个气泡形成后并不马上从底部排出，而是聚合成一个大面积的薄片状气膜，最后无规则地从预焙阳极底部自然排出。气泡难于有效、及时地排放，附着在阳极表面，加大了阳极上的电压降，造成电能浪费，同时会因气泡的隔离影响电化学反应的效果。如何有效及时地排出阳极产生的CO2和CO气体，是保证电解槽稳定操作和节能降耗的关键。近年来，为了降低铝电解槽能耗，有人提出了“底部开槽的预焙阳极”。采用底部开槽的预焙阳极很大程度上改善了阳极底部中心气泡聚合成气膜的问题，但对于气泡排出速度还有待改善。同时，由于电解质在电解槽内受电磁场作用流动对阳极底部冲刷，造成开槽后产生的棱角及阳极底部四周棱角被冲刷到电解质中变成炭渣，影响电解槽的正常运行。
发明内容
本实用新型为了解决预焙阳极底部产生的CO2和CO气泡的有效排放及阳极被冲刷造成炭渣的问题而提供了一种铝电解用新型结构预焙阳极。
本实用新型是由以下技术方案实现的，一种铝电解用新型结构预焙阳极，包括阳极炭块，在阳极炭块底部沿长度方向开有沟槽，沟槽的边部与底部呈非直角面过渡，阳极炭块四侧面与底面呈非直角面过渡，阳极炭块四侧面之间非直角面过渡。
所述的非直角面为圆弧过渡面，小切面、斜倒角等形状。
本实用新型提供一种新型结构的预焙阳极，以有效、及时地排出阳极底部产生的CO2和CO气体，同时减少由于阳极被冲刷造成的炭渣问题。可以通过更改预焙阳极成型模具的方法制作，也可对焙烧熟块机加工而成。
采用本实用新型所述结构产生的效果：
1、有利于阳极底部产生的CO2和CO气体沿着圆弧面顺利排出，降低阳极过电压，减少电能损耗；
2、阳极气体顺利排出，可以减少阳极底部电解质的含气程度，还可减缓电解质的湍流程度，从而减少铝液被二氧化碳气体氧化的二次反应的发生，从而提高电流效率；
3、阳极气体的顺利排出，可以增加电解质与阳极的接触面积，降低实际的阳极电流密度，减少阳极效应的发生，降低阳极效应系数；
4、减小了流体在阳极周围的阻力，可使流体运动更平稳，有效抑制槽电压的摆动和针振，使电解槽的运行更加稳定；
5、减少了由于阳极被冲刷而造成阳极掉角增加炭渣的问题；
6、减少了阳极生产中所用的原材料，降低了消耗。
附图说明
图1为本实用新型所述的预焙阳极侧视图
图2为本实用新型的正视图
具体实施方式
一种铝电解用新型结构预焙阳极，包括阳极炭块1，在阳极炭块1底部沿长度方向开有沟槽2，沟槽2的边部与阳极炭块1底部为非直角面过渡，阳极炭块1四侧面与底面非直角面过渡，阳极炭块1四侧面之间非直角面过渡。
所述的沟槽2为至少一条，沟槽2的底部可以是平的或倾斜的，所述的非直角面为圆弧过渡面，小切面、斜倒角等形状。
如图1、2所示意，一种铝电解用新型结构预焙阳极，阳极炭块底部开2条斜沟槽、沟槽的边部与底部呈圆弧面过渡，阳极四侧面与底面呈圆弧面过渡，阳极四侧面之间呈圆弧面过渡。在预焙阳极的成型时，使用专用模具在阳极底部三等份处开出两道沟槽，沟槽2宽度10～20mm；沟槽2深度小于阳极高度的2/3；沟槽2边部与底部呈圆弧面过渡，圆弧半径为10～150mm；阳极四侧面与底部呈圆弧面过渡，圆弧半径为10～300mm；阳极四侧面间呈圆弧过渡，圆弧半径为10～200mm。
Claims (7)
1.一种铝电解用新型结构预焙阳极，包括阳极炭块(1)，其特征在于：在阳极炭块(1)底部沿长度方向开有沟槽(2)，沟槽(2)的边部与阳极炭块(1)底部为非直角面过渡，阳极炭块(1)四侧面与底面非直角面过渡，阳极炭块(1)四侧面之间非直角面过渡。
2.根据权利要求1所述的铝电解用新型结构预焙阳极，其特征在于：沟槽(2)的数量至少一个。
3.根据权利要求1所述的铝电解用新型结构预焙阳极，其特征在于：沟槽(2)底部为平的或者倾斜的，沟槽的宽度为10～20mm，沟槽的深度小于阳极高度的2/3。
4.根据权利要求1所述的铝电解用新型结构预焙阳极，其特征在于：所述的非直角面为圆弧过渡面或小切面或斜倒角。
5.根据权利要求1所述的铝电解用新型结构预焙阳极，其特征在于：沟槽(2)的边部与阳极炭块(1)底部为呈圆弧面过渡，圆弧半径为10～150mm。
6.根据权利要求1所述的铝电解用新型结构预焙阳极，其特征在于：阳极炭块(1)四侧面与底面呈圆弧面过渡，圆弧半径为10～300mm。
7.根据权利要求1所述的阳极四侧面，其特征在于：阳极炭块(1)四侧面之间呈圆弧面过渡，圆弧半径为10～200mm。
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