一種鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊的製作方法

2023-09-13 08:09:00 1

專利名稱：一種鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋁電解設備，具體地說是一種鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊。
背景技術：
傳統鋁電解槽用底部陰極呈四方條形結構(圖l、 2)，鋁液接觸工作面處於一個平整 水平面。生產過程中，鋁電解生產中鋁水平受電磁場作用，在26-30釐米範圍內波動，槽 電壓在4. 15-4.18伏上下波動。陰極底部炭塊受氧化燒損、摩擦磨損等因素影響，槽壽命 根據生產控制水平和管理水平不同，處於1500-2500天之間。
從電解槽電能消耗角度出發，4. 16伏槽電壓是由陽極-電解質-鋁液-陰極形成的一個 串聯電壓。其中陽極和陰極電壓降僅為幾百毫伏(陰極爐低壓降340-360毫伏)，主要電 壓產生在陽極和陰極之間。從電解槽節能角度講，除了儘可能降低陽極和陰極電壓降外， 有效縮短陽極和陰極之間距離，是電解槽節能一個有效途徑。從這個理論角度出發，國內 一些專家學者及研究機構，紛紛與一些鋁業公司聯合，丌發了新型陰極結構槽或異形槽。 如重慶天泰鋁業有限公司與馮乃祥教授合作，在168KA槽進行試驗的新型陰極結構電解槽， 槽電壓可降低到3.8伏。目前新型陰極結構電解槽都有效縮短陽極和陰極之間距離，提高 了鋁液在生產中穩定性。但同時帶來了兩個問題， 一是在傳統陰極底部炭塊四方條形結構 基礎上開有80-130溝槽，給電解槽壽命造成嚴重影響(按理論推算至少縮短2年)。二 是鋁液面下降20釐米左右，給電解生產帶來操作不便。主要表現在①側塊上半部分氧 化腐蝕嚴重；②陽極下調20釐米左右，提極頻次提高；③打殼裝置不能滿足使用。傳統 陰極底部炭塊四方條形結構開槽以上部位在焙燒啟動5-6個月時，發生脫落現象，加劇了 陰極早期破損。 發明內容
本實用新型的目的是提供一種同時達到電解槽節能和延長槽壽命雙重目的鋁電解槽 大斷面開槽底部炭塊。
本實用新型的技術方案是:根據鋁電解槽陰極底部炭塊燒損理論值每年3-4釐米推算， 有效增加陰極底部炭塊工作面至陰極扁鋼距離，可有效延長鋁電解槽槽壽命。具體方案為將鋁電解槽橫斷面設計為600X515毫米的大斷面開槽陰極結構，其底部開有溝槽，上部 中間開導流槽，槽的底部為圓弧角。
本實用新型的大斷面開槽底部炭塊，除底部開有溝槽，生產中鋁液進入溝槽，致使鋁 液面下降20釐米左右，陰極底部炭塊上表面僅有6-7釐米鋁液，有效縮短陽極和陰極之 間距離，有效提高鋁液面穩定性，達到良好節電效果外(槽電壓僅為3.8-3.9伏)，在傳統 陰極底部炭塊四方條形結構基礎上，增加陰極底部炭塊厚度15釐米，在其中部開導流槽 後，增加陰極底部炭塊工作面至陰極扁鋼距離(7釐米左右)，槽的底部為圓弧角，避免 了開槽部位應力集中問題，可有效延長電解槽槽壽命。
本實用新型的鋁電解槽大斷面丌槽陰極底部炭塊結構即滿足了電解生產工藝要求，同 時達到電解槽節能和延長槽壽命的雙重目的。

圖1是傳統鋁電解槽陰極底部炭塊斷面結構圖。 圖2是傳統鋁電解槽陰極底部炭塊主視圖。
圖3是本實用新型的鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊斷面結構圖。 圖4是本實用新型的鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊主視圖。
具體實施方式

如圖2所示，本實用新型的鋁電解槽大斷面丌槽陰極結構是將鋁電解槽橫斷面設計為 600X515毫米的大斷面開槽陰極結構，其底部開有溝槽l，上部中間開有導流槽2，槽的 底部為圓弧角3。
權利要求1、一種鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊，其特徵在於鋁電解槽陰極橫斷面為600×515毫米的大斷面，其底部開有溝槽，上部中間開導流槽，槽的底部為圓弧角。
專利摘要本實用新型是一種鋁電解槽大斷面開槽陰極結構。其特徵在於鋁電解槽陰極橫斷面為600×515毫米的大斷面，其底部開有溝槽，上部中間開導流槽，槽的底部為圓弧角。本實用新型的鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊結構既滿足了電解生產工藝要求，同時達到電解槽節能和延長槽壽命的雙重目的。
文檔編號C25C3/08GK201390785SQ20092011097
公開日2010年1月27日 申請日期2009年2月27日 優先權日2009年2月27日
發明者倪為民, 張大信, 王新華, 董庭鴻, 高顯宏 申請人:雲南鋁業股份有限公司