CN202081182U - 高导电率电解槽阴极导电棒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高导电率电解槽阴极导电棒，包括有棒体，棒体为高导电率材料制作，棒体上设有绝缘层。本实用新型采用高导电率材料制作导电棒，提高了阴极导电性能，减少了阴极钢棒压降；且在阴极导电棒在导电棒合适位置包裹绝缘材料，减少了阴极水平电流强度，改善了电解槽磁场分布，稳定了电解槽铝液水平，进而减少了吨铝电耗。
Description
技术领域：
本实用新型涉及铝电解槽，具体涉及铝电解槽的阴极导电结构。
背景技术：
目前，铝电解行业阴极导电钢棒结构如图1所示，一般采用常规的45#钢材料制作，这种传统的阴极钢棒存在的问题是：水平电流大导致电解槽垂直磁场高，进而引起铝液波动较大，槽电压高，能耗也高；同时，由于钢棒的电阻率大，自身压降也大，必然导致炉底压降高，能源浪费严重。近年来，人们采用各种方式来提高电解槽阴极的导电率：2008年第11期的《稀有金属快报》公开的“铝电解槽用硼化钛惰性阴极的研究进展”综合比较了3种提高导电率的阴极结构：(1)TiB涂层阴极，(2)TiB复合阴极，(3)TiB陶瓷阴极，得出的结论是TiB涂层阴极比较简单可行，但文章同时指出TiB的价格非常贵，最终造成电解铝的生产成本太高，难以大规模工业应用；公开号为CN2931501Y的中国专利公开了“一种铝电解槽阴极异型导电钢棒”，通过改变导电钢棒的结构来提高导电率的，但这种钢棒需要在普通钢棒基础上至少增加4道工序进行加工，增加了加工成本和加工难度。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题就是针对以上不足而提供一种高导电率电解槽阴极导电棒，该阴极导电棒在导电棒合适位置包裹绝缘材料，减少了阴极水平电流强度，改善了电解槽磁场分布，稳定了电解槽铝液水平，进而减少了吨铝电耗；并采用高导电率材料制作导电棒，提高了阴极导电性能，减少了阴极钢棒压降。
为解决上述问题，本实用新型采取以下技术方案：
一种高导电率电解槽阴极导电棒，包括有棒体，棒体上设有绝缘层，实现电解槽从阴极铝液到阴极钢棒导电基本以垂直电流方式进行，大幅度减少从铝液以水平方式进入阴极导电棒的导电量。
绝缘层的长度为20毫米～1000毫米。
绝缘层在电解槽阳极垂直投影到导电棒的边缘外侧。
棒体为高导电性材料制作。导电棒从阴极炭块穿出，减少垂直磁场，进而减缓了电解槽中铝液的波动，提高铝电解槽工作的稳定性。
棒体的电阻率在0.08～0.13μΩ·m之间。导电率较传统钢棒提高40％以上，阴极导电棒的压降大幅度降低。
本实用新型能够达到的有益效果是：
1、本实用新型的导电棒由传统45#钢材改变为特种高导电性的导电棒，经测试45#电阻率为0.200μΩ·m，而本实用新型的导钢棒电阻率下降至0.08～0.13μΩ·m，导电率提高40％以上，阴极导电棒的压降大幅度降低。
2、本实用新型导电棒从阳极投影外边缘处增加绝缘包裹体，消除了阴极炭块和铝液中的水平电流，减缓电解槽中铝液的波动，提高铝电解槽工作的稳定性。
3、本实用新型可根据电解槽磁场分布情况确定阴极导棒的结构参数，以获得合理的电磁力分布，从而达到降低铝液中环流、波动和隆起，提高电流效率，降低电耗，延长槽体寿命的目的。
4、本实用新型减少了电解槽垂直磁场，降低了铝液波动和流动，为降低电解槽极距提供了空间，有利于低电压、高效率的生产，大大降低了吨铝电耗。
附图说明：
图1为现有阴极导电棒的阴极应用结构示意图。
图2为本实用新型阴极导电棒的阴极应用结构剖面图。
图3为本实用新型阴极导电棒的电解槽应用结构主视示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：
如图2、图3所示，该高导电率电解槽阴极导电棒主体结构为高导电率材料(如纯度较高的金属)制作的棒体1，棒体1的电阻率在0.08～0.13μΩ·m之间，这样的结构就无须改动电解槽阴极炭块2结构，根据电解槽尺寸和阳极4在导电棒的垂直投影位置，在棒体1上超出阳极4在导电棒的垂直投影位置外侧包裹绝缘层3，绝缘层3的长度为20毫米～1000毫米，根据需要合理选择。高导电率棒体1及绝缘层3的应用，减少了阴极炭块2及铝液水平方向进入导电棒的电流，改善了电解槽磁场分布和磁流速状态，使得电解槽运行平稳，有效实现了低电压、高效率生产。
Claims (5)
1.一种高导电率电解槽阴极导电棒，包括有棒体，其特征在于：棒体上设有绝缘层。
2.根据权利要求1所述的高导电率电解槽阴极导电棒，其特征在于：绝缘层的长度为20毫米～1000毫米。
3.根据权利要求1或2所述的高导电率电解槽阴极导电棒，其特征在于：绝缘层设置在电解槽阳极垂直投影的边缘外侧。
4.根据权利要求3所述的高导电率电解槽阴极导电棒，其特征在于：棒体为高导电率材料制作。
5.根据权利要求4所述的高导电率电解槽阴极导电棒，其特征在于：棒体的电阻率在0.08μΩ·m～0.13μΩ·m之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011201183961U CN202081182U (zh) | 2011-04-21 | 2011-04-21 | 高导电率电解槽阴极导电棒 |
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| CN2011201183961U CN202081182U (zh) | 2011-04-21 | 2011-04-21 | 高导电率电解槽阴极导电棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN202081182U true CN202081182U (zh) | 2011-12-21 |
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ID=45341822
Family Applications (1)
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| CN2011201183961U Expired - Lifetime CN202081182U (zh) | 2011-04-21 | 2011-04-21 | 高导电率电解槽阴极导电棒 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104562088A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-04-29 | 郑州经纬科技实业有限公司 | 电解铝阴极导电棒及其制备方法 |
| CN105483752A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-13 | 武汉大学 | 一种废旧高导电性铝电解阴极钢棒的回收方法 |
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2011
- 2011-04-21 CN CN2011201183961U patent/CN202081182U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN105483752A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-13 | 武汉大学 | 一种废旧高导电性铝电解阴极钢棒的回收方法 |
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Legal Events
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Granted publication date: 20111221 |
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