[发明专利]电解槽侧部异型碳块

说明书

技术领域

本发明涉及电解槽侧部使用的阴极碳块，特别是一种电解槽侧部异型碳块。

背景技术

国内大型预焙铝电解槽通常采用普通侧部碳块和“人造伸腿”，由于普通侧部碳块的“人造伸腿”是用碳糊通过人工扎固附着在碳块上的异体，结构疏松，在焙烧、启动过程中，随着温度升高，暴露了“人造伸腿”密度不均匀的缺陷，受热冲击后的膨胀后易破损以及人造“伸腿”在低温操作下形成肥大的伸腿，引起电流分布不均的缺陷。中国专利97212727.5公开了一种铝电解槽用异型侧部碳块，其异型侧部碳块为台阶形碳块，申请人研究发现，该产品的缺点是上部台阶的碳块在生产中受槽温波动、铝液流动冲刷、电化学腐蚀等影响，容易破损漏液，不利于保持电解槽的热平衡，使铝电解槽寿命缩短。而上部台阶的碳块损坏后，只能将异型侧部碳块全部更换，浪费较多，而且还要停槽对电解槽进行大修，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种使用寿命更长，便于更换，利于保持电解槽热平衡，不易破损的电解槽侧部异型碳块，以克服现有技术的不足。

本发明是这样构成的：它包括上部碳块1和下部碳块2，上部碳块1的截面为矩形，下部碳块2的侧面设有伸腿斜边3。在下部碳块2上方设有凹槽4，上部碳块1插入凹槽4内。凹槽4的深度为3～10厘米。凹槽4的深度为4～6厘米较好。上部碳块1采用碳氮化硅材料。

本发明的异型碳块分为上下两部分，将异型碳块分离开，上部碳块如果在生产中破损后，可以通过电解槽小修将上部碳块更换，保留下部碳块，降低了生产成本，而且节约了电解槽维修的时间。申请人研究发现，使用时，上部碳块和下部碳块是用碳糊固定的，中间缝隙长期使用后可能会出现渗漏，为了防止渗漏，在下部碳块上制作出凹槽，将上部碳块插入凹槽内，以减小渗漏的机会，经申请人试验，凹槽的深度为4～6厘米效果较好。上部碳块采用碳氮化硅材料具有散热好、不导电、抗电化学腐蚀和电解质冲刷强的优点，在铝电解生产中能有效的降低能源消耗，进一步提高了铝电解槽运行的稳定性，优化铝电解技术经济指标，能为节能减排和延长铝电解槽寿命创造条件。

本发明采用的碳氮化硅材料性能指标优于普通炭块，数据如下：

  性能指标  单位    炭氮化硅    普通炭块    一级    二级  气孔率  ％    17.4    26    24  耐压强度  Mpa    188.5    22    20  抗折强度  Mpa    29.4-39.2    3.44-6.20    3.44-6.20  体积密度  G/cm3    2.62    1.55-1.65    1.55-1.65  热膨胀系数    4.8    3.7    3.7  热传导率  W/m℃    23    17.2    17.2  比电阻  Ωcm    ＞800    ＜0.006    ＜0.006  在空气中最大  表面使用温度  ℃    1760    500    500  抗氧化性    优良    不良    不良  抗电解质腐  蚀性    优良    不良    不良