[实用新型]阴极碳块装置

说明书

本实用新型涉及能抗铝液腐蚀，降低铝电解槽阴极电压，提高电解槽寿命的阴极碳块装置。属于有色冶金电解槽设备中的零部件技术，特别涉及铝电解槽阴极结构装置。

电解铝厂铝电解槽的阴极碳块装置是电解槽结构的一个组成部分，它对铝电解生产来说，是十分重要的，它直接影响到电解槽的寿命和电解槽的炉底电压降，因而会影响到铝电解生产的电能消耗。

目前铝电解生产中的电解槽的碳块阴极有如下几种。

1.以煅烧后的无烟煤为主要骨料成份的无定型炭质碳块。

2.以石墨和碎石墨为为主要骨料成份，以沥青为粘结剂，成型后，经焙烧而成的碳块，称为半石墨质碳块。

3.以煅后石油焦为主要原料(骨料)与沥青混捏成型后，先焙烧成型，然后在石墨炉中热处理到2300～2500℃而制成的碳块，称之为半石墨化碳块。

4.以煅后石油焦为主要原料(骨料)与沥青混捏成型后，先焙烧成型，然后在石墨炉中热处理到2700～3000℃而制成的碳块，称之为石墨化碳块。    

铝电解槽阴极导电钢棒与碳块阴极的联接有两种：一种是阴极钢棒放在阴极碳块的燕尾槽中，在燕尾槽和阴极钢棒中浇注磷铁，靠磷铁使阴极导电钢棒与阴极碳块联接。另一种是在阴极导电钢棒与燕尾槽之间用碳素捣固糊捣固。靠捣固的捣固糊使阴极碳块与导电钢棒实现联接。目前这两种方法和装置都被电解铝厂采用。

本实用新型的目的是提供新型的铝电解槽阴极碳块及其与导电钢棒的联接装置。该装置具有抗铝液冲刷磨蚀，抗钠浸蚀，钢炭接触电压降和炉底电压降低，能延长电解槽寿命的优点。

本实用新型利用阴极碳块上部硬、抗压强度高、抗磨损性能好；下部软、电阻低、抗钠蚀性能好，与钢棒之间接触电压降低的的优点，实现阴极碳块与阴极导电钢棒相连通。

在底部沿碳块纵方向钻孔或在底部制成燕尾槽，对于底部有园孔的阴极碳块，可将阴极钢棒插入此孔中，实现电的联接，孔与钢棒之间的缝隙可以用石墨粉与热固性树脂制成的炭泥涂粘，也可以不用此炭泥涂粘。在这种情况下，钢棒与碳块之间的缝隙很小，这部分很小的缝隙靠电解槽焙烧时钢棒温度升高所引起的钢棒膨胀来实现与阴极碳块的紧密结合。对于底部制成燕尾槽的阴极碳块，钢棒与燕尾槽之间用炭素糊捣固或用磷生铁浇铸。

本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的。阴极炭块装置包括由电阻率在15～30Ω·m、密度在1.45～1.70g/cm³的下部半石墨基体部分，电阻率在20～45Ω·m，密度在1.45～1.70g/cm³的中间层，以及电阻率40～70Ω·m，密度1.45～1.65g/cm³的上部煅烧后无烟煤基体部分。而电极钢棒则插入设置在下部基体底部的钢棒容留孔洞中。

附图是本实用新型所提供的阴极碳块装置的结构示意图。其中图1为园柱形阴极钢棒的阴极碳块装置的结构示意图。图2为方柱形阴极钢棒的阴极碳块装置的结构示意图。

下面结合附图通过最佳实施例对本实用新型技术特征作进一步叙述。

实施例一。如图1所示：阴极碳块1，圆形阴极钢棒3，阴极碳块的上部6(其骨料的主要部分为煅后无烟煤)，阴极碳块的下部4(为半石墨质)，阴极碳块过度层5(其骨料的主要成份为煅后无烟煤和石墨的混合物)，阴极钢棒3与碳块下部半石墨基体4之间的缝隙2在阴极碳块与阴极钢棒之间连接时，将钢棒直接插入阴极碳块的容留孔中，其间的缝隙用石墨糊粘结，也可不用。

实施例二，如图2所示：阴极碳块1，方型阴极钢棒3，阴极碳的上部6(其骨料的主要成分为煅后无烟煤)，阴极碳块的下部4(半石墨质)，过度层5，其骨料的主要成份为煅后无烟煤和石墨的混合物，碳块下部燕尾槽与方型钢棒之间的填充物为炭素捣固糊或铸铁。

在阴极与方型阴极钢棒联接时，先在阴极碳块的底部(半石墨质)制成燕尾槽，然后将阴极钢棒置入燕尾槽中，燕尾槽与阴极钢棒之间用炭素糊捣实，或用浇铸磷生铁。