CN219315106U - 一种新型铝电解槽阴极结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型铝电解槽阴极结构，包括：由上至下设置的阳极导杆、钢爪、阳极碳块、电解质液、铝液、电解槽阴极，所述电解槽阴极内包裹有至少两个铜板，所述铜板底部分布有若干铜柱，所述电解槽阴极左端铜板和/或右端铜板分别连接有导线，所述导线延伸至电解槽阴极的外部；采用上述技术方案，当电流流入电解槽阴极后，通过电解槽阴极内置铜板、并经铜板低部设置若干铜柱以及设置多条与铜柱连接的导线，使得电流均匀分布，以及实现电流分流引导电流方向作用，降低铝电解生产电耗，实现电能最大效能，达到节能降耗的目的，又保证内部均衡，提升电解槽阴极电解效率以及使用寿命。

Description

一种新型铝电解槽阴极结构

技术领域

本实用新型涉及电解槽相关技术领域，特别涉及一种新型铝电解槽阴极结构。

背景技术

现有的铝电解槽主要由由上至下设置的阳极钢爪、阳极碳块、电解质液、铝液、电解槽阴极、导电柱构成，电解槽阴极采用阴极碳块—钢棒—磷生铁浇注或扎糊组成阴极结构，电流经母线接入阳极钢爪、阳极碳块、电解质液、铝液导入整个电解槽阴极。鉴于电解槽阴极中钢棒与阴极碳块的导电系数不同，电流在两种介质表面并不能均匀传输，使得阴极碳块内表面的电磁场发生不可控畸变，对电解槽阴极内部的铝液产生很大的影响，铝液在电磁力的作用下形成不可控的漩涡现象，在铝液表面产生波动，使得实际的电解铝生产操作只能在保持高极距的条件下进行，高极距间电解质的高电阻将大量的电能转化为热量，造成高能耗，同时降低电能利用效率，又会造成电解槽内部温度不平衡，在大电流密度下各处温度剧烈波动，导致电解效率低下、电解槽阴极的使用寿命变短，如何使电解槽阴极在电解过程中时内部电流均匀分布，降低电解能耗，提升其使用寿命成为需要解决的技术问题。

实用新型内容

为了克服现有的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种新型铝电解槽阴极结构以解决上述技术问题。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，设计出一种新型铝电解槽阴极结构，包括：由上至下设置的阳极导杆钢爪、阳极碳块、电解质液、铝液、电解槽阴极，所述电解槽阴极内包裹有至少两块铜板，所述铜板底部分布有若干铜柱，所述电解槽阴极左端铜板和/或右端铜板分别连接有导线，所述导线延伸至电解槽阴极的外部与铝母线连接。

采用上述技术方案，当电流流入电解槽阴极后，通过电解槽阴极内设置铜板、并经铜板顶部设置若干铜柱以及设置多条与铜柱连接的导线，可以使得电流均匀分布，以及实现电流分流引导电流方向作用，降低铝电解生产电耗，实现电能最大效能，达到节能降耗的目的，又保证内部(电流密度)均衡，可提升电解槽阴极电解效率以及使用寿命。

为了更好的解决上述技术缺陷，本实用新型还具有更佳的技术方案：

在一些实施方式中，所述铜板设置一排或多排，并且铜板之间等距设置。

在一些实施方式中，若干所述铜柱呈排状分布或圆周状分布。

在一些实施方式中，所述铜板设有四块，并呈一排，并且铜板之间等距设置。

在一些实施方式中，若干所述铜柱呈多排并等距分布，所述电解槽阴极左端铜板上左侧的多根铜柱和右端铜板右侧的多根铜柱分别螺纹连接有将多条所述导线锁紧在铜板上的锁紧螺母。由此，可以能实现电流较好均匀分布效果。

在一些实施方式中，所述电解槽阴极包括底部设有凹槽的阴极槽及阴极糊料层，所述凹槽底部设有安装凹槽，所述铜板嵌设于所述安装凹槽内，所述阴极糊料层以填充压实的方式设置于凹槽内，将铜板及导线固定。

在一些实施方式中，所述铜板上安装有用于检测报警或检测温度的温度探头，所述温度探头电连有控制装置。

在一些实施方式中，所述导线连接有铜扣，所述铜扣通过所述锁紧螺母锁紧在铜板上。

在一些实施方式中，所述导线通过铜扣焊接于铜板上。

在一些实施方式中，所述导线通过铜扣以及与铜板上螺纹孔连接的螺钉压接在铜板上。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种实施方式的新型铝电解槽阴极结构的结构示意图；

图2为新型铝电解槽阴极结构中阴极的结构示意图；

图3为图2翻转180°后的拆分结构示意图；

附图标记：

1、阳极导杆钢爪；2、阳极碳块；3、电解质液；4、铝液；5、电解槽阴极；51、阴极槽；511、安装凹槽；52、阴极糊料层；6、铜板；7、铜柱；8、导线；9、铜扣；10、锁紧螺母。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参考图1至图3所示，本实用新型提供的一种新型铝电解槽阴极结构，包括：由上至下设置的阳极导杆钢爪1、阳极碳块2、电解质液3、铝液4、电解槽阴极5，阳极导杆钢爪1包括阳极导杆以及连接与阳极导杆下端的钢爪，电解槽阴极5内包裹有至少两个铜板6，进一步，铜板6可以设置两块或三块或四块或五块或更多块，当铜板6为二块及以上时，其设置一排或多排，并且铜板6之间等距设置，其中，铜板6设置数量根据电解槽阴极5大小确定，本实施例优选铜板6设有四块，并呈一排，并且铜板6之间等距设置。

铜板6底部分布有若干铜柱7，若干铜柱7呈排状分布，铜柱7设置有一排或两排或三排或四个或更多排，根据需要设置，一排铜柱7的数量为两个或三个或四个或五个或更多个，根据需要设置，本实施例优选每一铜板6顶部设有九根铜柱7，九根铜柱7呈三排并等距分布，等距分布包括一排铜柱7中相邻两铜柱7之间等距分布，相邻两排铜柱7之间等距分布。

电解槽阴极5左端铜板6和/或右端铜板6分别连接有导线8，本实施例优选电解槽阴极5左端铜板6和右端铜板6分别连接有导线8，具体地，电解槽阴极5左端铜板6上左侧的九根铜柱7和右端铜板6右侧的九根铜柱7分别螺纹连接有锁紧螺母10，导线8一端连接有铜扣9，铜扣9即铜接线端子，铜扣9通过锁紧螺母10锁紧在铜板6上，导线8另一端延伸至电解槽阴极5的外部。在其他实施例中，导线连接铜扣，该铜扣焊接于铜板上，又或者导线连接铜扣，该铜扣通过与铜板上螺纹孔连接的螺钉压接在铜板上。

电解槽阴极5包括底部设有凹槽的阴极槽51及阴极糊料层52，阴极槽51的凹槽底部设有数量与铜板6数量相同的安装凹槽511，铜板6一一对应嵌设于安装凹槽511内，阴极糊料层52以填充压实的方式设置于凹槽内，铜柱7是插入到阴极糊料层52内的，阴极糊料层52采用阴极糊料(捣打料)填充振实而形成，阴极槽51两端及中部设有挡料块，挡料块材质与阴极槽51材质相同。

在一些实施例中，铜板上安装有用于检测报警或检测温度的温度探头，温度探头电连有控制装置，控制装置为PLC控制器或工控机等。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型铝电解槽阴极结构，包括：由上至下设置的阳极导杆钢爪、阳极碳块、电解质液、铝液、电解槽阴极，其特征在于，所述电解槽阴极内包裹有至少两块铜板，所述铜板底部分布有若干铜柱，所述电解槽阴极左端铜板和/或右端铜板分别连接有导线，所述导线延伸至电解槽阴极的外部。

2.根据权利要求1所述的一种新型铝电解槽阴极结构，其特征在于，所述铜板设置一排或多排，并且铜板之间等距设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型铝电解槽阴极结构，其特征在于，若干所述铜柱呈排状分布或圆周状分布。

4.根据权利要求1所述的一种新型铝电解槽阴极结构，其特征在于，所述铜板设有四块，并呈一排，并且铜板之间等距设置。

5.根据权利要求4所述的一种新型铝电解槽阴极结构，其特征在于，若干所述铜柱呈多排并等距分布，所述电解槽阴极左端铜板上左侧的多根铜柱和右端铜板右侧的多根铜柱分别螺纹连接有将多条所述导线锁紧在铜板上的锁紧螺母。

6.根据权利要求1所述的一种新型铝电解槽阴极结构，其特征在于，所述电解槽阴极包括底部设有凹槽的阴极槽及阴极糊料层，所述凹槽底部设有安装凹槽，所述铜板嵌设于所述安装凹槽内，所述阴极糊料层以填充压实的方式设置于凹槽内，将铜板及导线固定。

7.根据权利要求1所述的一种新型铝电解槽阴极结构，其特征在于，所述铜板上安装有用于检测报警或检测温度的温度探头，所述温度探头电连有控制装置。

8.根据权利要求5所述的一种新型铝电解槽阴极结构，其特征在于，所述导线连接有铜扣，所述铜扣通过所述锁紧螺母锁紧在铜板上。

9.根据权利要求1所述的一种新型铝电解槽阴极结构，其特征在于，所述导线通过铜扣焊接于铜板上。

10.根据权利要求1所述的一种新型铝电解槽阴极结构，其特征在于，所述导线通过铜扣以及与铜板上螺纹孔连接的螺钉压接在铜板上。

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