鋁電解用新型結構預焙陽極的製作方法
2023-12-06 11:40:56 1
專利名稱：鋁電解用新型結構預焙陽極的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋁電解用的預焙陽極，具體為一種鋁電解用新型結構預焙陽 極。
背景技術：
目前，在電解鋁生產過程中使用的預焙陽極大部分為長方體形狀，陽極炭塊底面 平整且四周側面之間、四側面與底面的過渡角均為直稜角。在電解鋁過程中，直流電通入 電解槽，電解質中的氧化鋁與碳陽極發生電化學反應，在陰極產生鋁液，在陽極底表面產生 CO2和CO氣體。有關專家對預焙陽極底部產生的CO2和CO氣泡的形成和排放研究表明單 個氣泡形成後並不馬上從底部排出，而是聚合成一個大面積的薄片狀氣膜，最後無規則地 從預焙陽極底部自然排出。氣泡難於有效、及時地排放，附著在陽極表面，加大了陽極上的 電壓降，造成電能浪費，同時會因氣泡的隔離影響電化學反應的效果。如何有效及時地排出 陽極產生的CO2和CO氣體，是保證電解槽穩定操作和節能降耗的關鍵。近年來，為了降低 鋁電解槽能耗，有人提出了「底部開槽的預焙陽極」。採用底部開槽的預焙陽極很大程度上 改善了陽極底部中心氣泡聚合成氣膜的問題，但對於氣泡排出速度還有待改善。同時，由於 電解質在電解槽內受電磁場作用流動對陽極底部衝刷，造成開槽後產生的稜角及陽極底部 四周稜角被衝刷到電解質中變成炭渣，影響電解槽的正常運行。
發明內容本實用新型為了解決預焙陽極底部產生的CO2和CO氣泡的有效排放及陽極被衝 刷造成炭渣的問題而提供了一種鋁電解用新型結構預焙陽極。本實用新型是由以下技術方案實現的，一種鋁電解用新型結構預焙陽極，包括陽 極炭塊，在陽極炭塊底部沿長度方向開有溝槽，溝槽的邊部與底部呈非直角面過渡，陽極炭 塊四側面與底面呈非直角面過渡，陽極炭塊四側面之間非直角面過渡。所述的非直角面為圓弧過渡面，小切面、斜倒角等形狀。本實用新型提供一種新型結構的預焙陽極，以有效、及時地排出陽極底部產生的 CO2和CO氣體，同時減少由於陽極被衝刷造成的炭渣問題。可以通過更改預焙陽極成型模 具的方法製作，也可對焙燒熟塊機加工而成。採用本實用新型所述結構產生的效果1、有利於陽極底部產生的CO2和CO氣體沿著圓弧面順利排出，降低陽極過電壓， 減少電能損耗；2、陽極氣體順利排出，可以減少陽極底部電解質的含氣程度，還可減緩電解質的 湍流程度，從而減少鋁液被二氧化碳氣體氧化的二次反應的發生，從而提高電流效率；3、陽極氣體的順利排出，可以增加電解質與陽極的接觸面積，降低實際的陽極電 流密度，減少陽極效應的發生，降低陽極效應係數；4、減小了流體在陽極周圍的阻力，可使流體運動更平穩，有效抑制槽電壓的擺動
3和針振，使電解槽的運行更加穩定；5、減少了由於陽極被衝刷而造成陽極掉角增加炭渣的問題；6、減少了陽極生產中所用的原材料，降低了消耗。
圖1為本實用新型所述的預焙陽極側視圖圖2為本實用新型的正視圖
具體實施方式
一種鋁電解用新型結構預焙陽極，包括陽極炭塊1，在陽極炭塊1底部沿長度方向 開有溝槽2，溝槽2的邊部與陽極炭塊1底部為非直角面過渡，陽極炭塊1四側面與底面非 直角面過渡，陽極炭塊1四側面之間非直角面過渡。所述的溝槽2為至少一條，溝槽2的底部可以是平的或傾斜的，所述的非直角面為 圓弧過渡面，小切面、斜倒角等形狀。如圖1、2所示意，一種鋁電解用新型結構預焙陽極，陽極炭塊底部開2條斜溝槽、 溝槽的邊部與底部呈圓弧面過渡，陽極四側面與底面呈圓弧面過渡，陽極四側面之間呈圓 弧面過渡。在預焙陽極的成型時，使用專用模具在陽極底部三等份處開出兩道溝槽，溝槽2 寬度10 20mm ；溝槽2深度小於陽極高度的2/3 ；溝槽2邊部與底部呈圓弧面過渡，圓弧半 徑為10 150mm ；陽極四側面與底部呈圓弧面過渡，圓弧半徑為10 300mm ；陽極四側面間 呈圓弧過渡，圓弧半徑為10 200mm。
權利要求1.一種鋁電解用新型結構預焙陽極，包括陽極炭塊(1)，其特徵在於在陽極炭塊(1) 底部沿長度方向開有溝槽(2)，溝槽(2)的邊部與陽極炭塊(1)底部為非直角面過渡，陽極 炭塊(1)四側面與底面非直角面過渡，陽極炭塊(1)四側面之間非直角面過渡。
2.根據權利要求1所述的鋁電解用新型結構預焙陽極，其特徵在於溝槽(2)的數量 至少一個。
3.根據權利要求1所述的鋁電解用新型結構預焙陽極，其特徵在於溝槽(2)底部為 平的或者傾斜的，溝槽的寬度為10 20mm，溝槽的深度小於陽極高度的2/3。
4.根據權利要求1所述的鋁電解用新型結構預焙陽極，其特徵在於所述的非直角面 為圓弧過渡面或小切面或斜倒角。
5.根據權利要求1所述的鋁電解用新型結構預焙陽極，其特徵在於溝槽(2)的邊部 與陽極炭塊(1)底部為呈圓弧面過渡，圓弧半徑為10 150mm。
6.根據權利要求1所述的鋁電解用新型結構預焙陽極，其特徵在於陽極炭塊(1)四 側面與底面呈圓弧面過渡，圓弧半徑為10 300mm。
7.根據權利要求1所述的陽極四側面，其特徵在於陽極炭塊(1)四側面之間呈圓弧 面過渡，圓弧半徑為10 200mm。
專利摘要本實用新型涉及一種鋁電解用的預焙陽極，具體為一種新型結構鋁電解用預焙陽極。解決鋁電解生產中陽極底部產生的CO2和CO氣體不能有效、及時地排出及陽極被衝刷造成炭渣的問題。一種新型結構鋁電解用預焙陽極，包括陽極炭塊，在陽極炭塊底部沿長度方向開有溝槽，溝槽的邊部與底部呈非直角面過渡，陽極炭塊四側面與底面呈非直角面過渡，陽極炭塊四側面之間非直角面過渡。採用本實用新型所述的結構，不僅有效、及時地排出陽極底部產生的CO2和CO氣體，降低陽極過電壓，減少電能損耗，提高電流效率，降低陽極效應係數，穩定電解生產，同時也減少由於陽極被衝刷造成的炭渣問題。
文檔編號C25C3/12GK201785513SQ201020296908
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月14日 優先權日2010年8月14日
發明者師樹英, 張安全, 文義博, 李少康, 王開愛, 王玉霞, 蔣小林, 郭海東 申請人:山西華澤鋁電有限公司