CN202519344U - 一种交叉配置异形阴极结构铝电解槽 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交叉配置异形阴极结构铝电解槽，包括平底阴极（2）和新型阴极（3），电解槽的两端放置平底阴极（2），然后依次将新型阴极（3）和平底阴极（2）交叉放置，同时设计新型阴极的凸出部分的尺寸，并使得新型阴极凸出部分的间距更加科学合理，解决了全部采用新型阴极砌筑的电解槽在运行过程中由于存在电解质流动性差、氧化铝浓度分布不均、电解质发粘、极距压缩等现象而导致的新型阴极槽在低电压下稳定性差，电流效率偏低的问题。本方法简单、成本低，具有良好的节能增效效果。
Description
技术领域
本实用新型属于冶金技术领域铝电解生产技术，特别涉及一种交叉配置异形阴极结构铝电解槽。
背景技术
目前电解槽阴极总体上分为两种类型，一种是无凸台的阴极（一般称为平底阴极），另一种是有凸台的阴极（一般称为新型阴极），阴极的配置也分为全平底阴极和全新型阴极，而全平底阴极的电解槽，运行电压相对较高，吨铝直流电耗也相对较高，不利与节能生产，全新型阴极在运行过程中存在电解质流动性差、氧化铝浓度分布不均、电解发粘、极距压缩等现象，导致新型阴极槽在低电压下稳定性差，电流效率偏低，虽然较全平底台阴极具有一定的节能效果，但是仍然不够理想。在电解槽的研究和发明方面，我们检索到如下国内外公开文献： 中国专利，名称: 一种异形阴极碳块结构铝电解槽，申请（专利）号: 200710010523．4申请日: 2007.3.2.,分类号: C25C3/08(2006.1) 申请（专利权）人: 冯乃样，摘要: 该异形阴极碳块结构铝电解槽，包括槽壳、设置在底部的耐火保温材料、阳极和阴极，阴极碳块为异形结构，即在阴极碳块的表面形成若干凸起，该发明的阴极结构铝电解槽可以减缓电解槽内阴极铝液的流动速度和降低铝液的波动高度，从而达到提高铝电解槽的金属铝液面的稳定性，减少铝的溶解损失，提高电流效率和减少极距，降低铝电解生产电能消耗，以及在阴极底部凸起的墙体之间能形成粘稠冰晶石熔体氧化铝的混合物或沉淀物，阻止阴极铝液通过槽底裂纹和缝隙流入槽底，熔化钢棒，达到延长电解槽寿命的目的。该发明的凸起的异形结构阴极碳块是与主体块连成一体，异形明极碳块结构的材料同传统的电解槽的阴极碳块一样，它可以是由无烟煤作成的异形阴极碳块，也可以是由人造石墨碎或无烟煤和人造石墨碎的混和料作成的异形阴极碳块，还可以是石墨化或半石墨化的异形阴极碳块。
发明人通过长期对上述全新型阴极电解槽生产运行情况的跟踪、总结和分析研究，发现该电解槽筑炉方法凸台对铝液的阻流效果太好而导致电解质流动性差、氧化铝浓度分布不均、电解发粘、极距压缩等现象，导致新型阴极电解槽在低电压生产的情况下稳定性差，电流效率偏低。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术缺陷，通过重新配置阴极，用减少凸台数量的方法加大凸台间距，保证适当提高电解质的流动性，促进氧化铝的溶解，改善电解质的工作状态，达到提高电流效率、降低电能消耗的目的。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种交叉配置异形阴极结构铝电解槽，包括平底阴极和新型阴极，首先在电解槽的两端放置平底阴极，然后依次将新型阴极和平底阴极交叉放置，所述的新型阴极是有凸台的铝电解用阴极,所述的平底阴极是无凸台的铝电解用阴极。通过交叉配置后的异形阴极结构铝电解槽，其阴极凸台之间的距离增大，对铝液的阻流作用降低，使电解质的流动性增大，促进了氧化铝在电解质中的溶解，使电解质中的氧化铝浓度更加均匀，电解质电阻降低，不容易出现电解发粘和极距压缩的现象，电解槽的稳定性增强。
以上所述新型阴极的凸台间距为800mm～ 1200mm。间距在原来的基础上增加一倍，阻流作用相对变小，以达到槽内液体运行顺畅的目的。
所述的新型阴极和平底阴极之间有间缝，间缝用常用的碳间糊捣固使新型阴极和平底阴极密固连接。
以上所述新型阴极的凸台形状为长方形，长为1300mm～1700mm，宽为150mm～300mm，高为100mm～150mm。
本实用新型的有益效果：
1.成本低，砌筑成本较全部采用新型阴极降低了3万元/台。
2.促进氧化铝的溶解。
3.改善电解质的工作状态。
4.提高电流效率1%。
5.在新型阴极结构电解槽的基础上降低电能消耗200Kwh。在此处键入技术领域描述段落。
附图说明
图1是本实用新型交叉配置异形阴极结构铝电解槽。
图中1为铝电解槽，2为平底阴极，3为新型阴极，4为阴极之间的间缝。
具体实施方式
实施例1
砌筑槽底之前，应先将槽壳内的灰尘、杂物吹扫干净。然后按照现有技术将电解槽槽底砌筑完毕。
将新型阴极（3）预先制备好，并使新型阴极的凸台形状为长方形，长为1500mm，宽为150mm，高为130mm（高出平底阴极的高度）；再按照新型阴极（3）的凸台间距为800mm将平底阴极预先制备好。
在电解槽的两端放置平底阴极（2），然后依次将新型阴极（3）和平底阴极（2）交叉放置，最后用常用的碳间糊将新型阴极（3）和平底阴极（2）之间的间缝（4）捣固，使新型阴极（3）和平底阴极（2）密固连接。
实施例2
砌筑槽底之前，应先将槽壳内的灰尘、杂物吹扫干净。然后按照现有技术将电解槽槽底砌筑完毕。
将新型阴极（3）预先制备好，并使新型阴极的凸台形状为长方形，长为1600mm，宽为160mm，高为140mm（高出平底阴极的高度）；再按照新型阴极（3）的凸台间距为1000mm将平底阴极预先制备好。
在电解槽的两端放置平底阴极（2），然后依次将新型阴极（3）和平底阴极（2）交叉放置，最后用常用的碳间糊将新型阴极（3）和平底阴极（2）之间的间缝（4）捣固，使新型阴极（3）和平底阴极（2）密固连接。
实施例3
砌筑槽底之前，应先将槽壳内的灰尘、杂物吹扫干净。然后按照现有技术将电解槽槽底砌筑完毕。
将新型阴极（3）预先制备好，并使新型阴极的凸台形状为长方形，长为1700mm，宽为170mm，高为150mm（高出平底阴极的高度）；再按照新型阴极（3）的凸台间距为1200mm 将平底阴极预先制备好。
在电解槽的两端放置平底阴极（2），然后依次将新型阴极（3）和平底阴极（2）交叉放置，最后用常用的碳间糊将新型阴极（3）和平底阴极（2）之间的间缝（4）捣固，使新型阴极（3）和平底阴极（2）密固连接。
生产实践及实用新型效果验证
广西某电解铝厂采用本实用新型的阴极交叉配置电解槽（实施例1-3）与全部采用新型阴极的电解槽进行实际生产对比试验，得到下表：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 全部采用新型阴极 | |
| 槽修成本 | 37万元 | 37万元 | 36.8万元 | 40万元 |
| 电解质流动性 | 好 | 好 | 好 | 较差 |
| 氧化铝的溶解 | 好 | 好 | 好 | 较差 |
| 电解质的工作状态 | 好 | 好 | 好 | 较差 |
| 电流效率 | 93% | 92．8% | 93．1% | 92% |
| 直流电耗 | 12300Kwh | 12240Kwh | 12290Kwh | 12500Kwh |
由生产实践可以得出，采用本实用新型的阴极交叉配置电解槽能节约槽修成本3万元以上，电解过程中电解质流动性、氧化铝的溶解、电解质的工作状态均优于全部采用新型阴极修筑的电解槽，电流效率也能提高一个百分点左右，降低电能消耗200Kwh以上。
Claims (4)
1.一种交叉配置异形阴极结构铝电解槽，包括平底阴极（2）和新型阴极（3），其特征在于：电解槽的两端放置平底阴极（2），然后依次将新型阴极（3）和平底阴极（2）交叉放置，所述的新型阴极（3）是有凸台的铝电解用阴极,所述的平底阴极（2）是无凸台的铝电解用阴极。
2.根据权利要求1所述的交叉配置异形阴极结构铝电解槽，其特征在于：所述新型阴极（3）的凸台间距为800mm～ 1200mm。
3.根据权利要求1或2所述的交叉配置异形阴极结构铝电解槽，其特征在于：所述的新型阴极（3）和平底阴极（2）之间有间缝（4），间缝（4）用常用的碳间糊捣固，使新型阴极（3）和平底阴极（2）密固连接。
4.根据权利要求3所述的交叉配置异形阴极结构铝电解槽，其特征在于：所述新型阴极（3）的凸台形状为长方形，长为1500mm～ 1700mm，宽为150mm～ 300mm，高为100mm～ 150mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012200839959U CN202519344U (zh) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 一种交叉配置异形阴极结构铝电解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2012200839959U CN202519344U (zh) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 一种交叉配置异形阴极结构铝电解槽 |
Publications (1)
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| CN202519344U true CN202519344U (zh) | 2012-11-07 |
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|---|---|
| CN (1) | CN202519344U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102534671A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-04 | 广西百色银海铝业有限责任公司 | 一种交叉配置异形阴极结构铝电解槽 |
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2012
- 2012-03-08 CN CN2012200839959U patent/CN202519344U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102534671A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-04 | 广西百色银海铝业有限责任公司 | 一种交叉配置异形阴极结构铝电解槽 |
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