CN2045742U - 一种惰性电极的铝电解槽结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种惰性电极的铝电解槽结构,电极呈平板形,以阳—阴—阳的方式排列,竖直悬放于电解质中,槽体与电极相分离。此种结构紧凑,便于制造、安装和不停槽更换,能缩短极距,减少槽电压降0.4~1.0伏,电流效率达90%以上,可延长槽体寿命,降低制造和运行费用。
Description
本实用新型涉及一种铝电解技术,特别是一种铝电解槽结构。
现行铝电解槽的电极由碳素材料制成,阳极为块状,阴极由碳块砌成并与槽体联成一体。阴、阳极水平方向平行配置。由于炭阳极不断消耗,需不断调整极距和更换阳极,增加了额外的操作费用。且炭块消耗不匀,实际上难以保持极距一致。在炭阴极上,铝液对其湿润不良,故一般须保持在20~30厘米厚度。由于铝液波动和搅动,使极距不得不保持在4~5厘米,消耗在此间的电压降约占总槽电压的40%。
若采用惰性电极并相应地改善槽结构,有可能节电20%以上。美国专利3,930,967中公开了一种双极性惰性电极的电解槽结构,但此法在制造工艺上难以使阴、阳极两类不同性质的材料牢固地联接在一起。在使用时,阴极上析出的铝很容易腐蚀同一电极上的阳极材料。电极与槽体相连,全部没入电解液中,使得难以掌握其工作情况,且只有在停槽时才能更换电极,无法满足处理突发事故的要求。制造成本亦较高。
本实用新型的目的是提供一种惰性电极的铝电解槽结构,便于制造、安装和在生产中更换,并使槽体更为紧凑,有利于缩短极距、降低电压损失。
实现本实用新型的电解槽主要由槽体、电极构成,其结构要点是:(1)电极均制成平板状,阴极由TiB2及其组合物构成,阳极由惰性或碳素材料构成。(2)电极竖直悬放在电解槽内,电极的上端设有可导电的联接杆从上面固定,使电极与槽体相分离。(3)电极表面相互平行,槽体内至少设有一组以阳-阴-阳方式排列的电极,用此方式在同一槽内也可安装多组电极,即阳-阴-阳-阴……阳。(4)单个阳极的面积小于阴极,但在一组电极中,阳极面积之和应大于阴极。阴极与阳极之间的距离为1.8~3.5厘米。(5)槽体由碳素材料或惰性材料制成的长方形或方形槽体,槽的内壁至电极表面的距离应大于极距。槽底部设有下凹的铝穴正对于阴极下端。
此种槽结构的优点是:(1)板状电极易于大规模制造,并可节省原料,以同样数量的原料可获得较多的工作表面。(2)阳极气体易于排出,有利于降低超电压和缩短极距,节省槽电压0.4~1.0V。(3)阳极不易受到阴极铝的腐蚀。(4)电极系统便于安装,可在不停槽的工作状态下调整和更换。(5)槽体与阴极分离,可延长其寿命。(6)槽体紧凑,占地少,制造和运行费用较低。(7)可避免“沉淀”造成的危害。
下面结合一实施例附图对本实用新型作进一步描述。图1为本实用新型电解槽结构示意图。
参照附图1所示:在电解槽〔8〕内,有两个阳极〔5〕和一个阴极〔3〕。电极为平板状其上端分别装有连接杆〔1〕,借此将电极分别平行、垂直悬放在槽内电解质溶液〔6〕中。槽底部正对于阴极〔3〕下端设有一个铝穴〔7〕,其内壁衬有绝缘耐蚀材料〔10〕。产物铝层〔4〕牢牢粘附在阴极〔3〕的表面上,新生铝会顺势淌入铝穴〔9〕中。槽内壁和上表面有电解质和氧化铝构成的结壳〔2〕和〔7〕。
在采用上述结构的100A电解槽中,当电解质组成为2.4NaF·AlF3+4%Al2O3+6%MgF2、温度为930℃、极距1.9~2.1厘米时,电流效率可达88~92%。
Claims (3)
1、一种惰性电极的铝电解槽,它由槽体、电极构成,其特征在于:电极为平板形,电极的上端设有可导电的联接杆,并竖直悬放在电解槽内,使电极与槽体相分离,槽体内至少设有一组以阳-阴-阳方式排列的电极,并在槽底设有下凹的铝穴正对于阴极下端。
2、按照权利要求1所述的铝电解槽,其特征在于:单个阳极的面积小于阴极,在一组电极中,阳极面积之和大于阴极。
3、按照权利要求1所述的铝电解槽,其特征在于:阴极与阳极之间的距离为1.8~3.5厘米,槽内壁至电极表面的距离大于极距,槽体为长方形或方形。
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- 1989-01-14 CN CN 89210028 patent/CN2045742U/zh not_active Withdrawn
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