[发明专利]一种铝电解槽的异形阴极

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽的异形阴极，属于铝电解技术领域。

背景技术

近两年来，由于电能紧张和国家政策导向，我国铝用大型预焙阳极电解槽的节能技术得到了快速的发展，特别是以降低铝液流速和铝液镜面波动为目的 “异型阴极”技术，在国内多家电解企业试验和推广，异型阴极中凸台的主要形式有：使用大阴极炭块锯切或压制加工成形；或在原阴极表面开槽并镶嵌炭块成形；或将阴极开倒角成异形阴极。采用上述形式的加工制作量、材料使用量、筑炉工作量、凸台寿命、对焦粉焙烧启动方法的适应性等方面，均存在不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可在保证阻流节能效果情况下，在加工制作量、材料使用量、筑炉工作量、凸台寿命等方面均有较大优势的铝电解槽的异形阴极，可以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：高度不同的高阴极和低阴极交错布置而成，采用的低阴极为常规高度的阴极，且在铝电解槽的出铝端和烟道端处配置低阴极。

在高阴极的横向中部开设有凹槽。

下料点附件的凹槽宽度可适当加宽，以利于氧化铝物料的溶解；靠出铝端开沟宽度可适当增加，以方便出铝操作。。

在焙烧启动时，在异形阴极上铺设有焦粉，在异形阴极上配置与其可相互啮合的阳极碳块。

与现有技术比较，本发明采用的低阴极为现有阴极尺寸，这样即不用重新制模，也不用调整焙烧温度等工序，成品率可达最高，高阴极除高度尺寸外其制作方法与低般阴极采取一致，即整体成形，两者的结合可在加工制作量、材料使用量、筑炉工作量、凸台寿命上达到最优化，且构成的异形阴极也可保证阻流节能效果。在高阴极横向中部开设凹槽，此工序与现有工序相比可节省锯切加工量，同时避免了碳素材料损失。且此高低配置也决定了需要加工的高阴极只占一半，这也使得整体加工小，同时损耗也少。在高阴极的横向中部设有凹槽，这样以利于槽内铝液流动；凹槽的宽度在下料处和出铝端变宽，这样以利于氧化铝物料的溶解和出铝顺畅；同时经过申请人测试计算从凸台外形、材料、抗冲刷、抗腐蚀、凸台与阴极的连接等方面看，高低阴极阻流凸台的寿命均强于其它形式且方便出铝操作。从焙烧启动来说，该结构与其它异形阴极相比，高低阴极可以方便地使用 “焦粉焙烧”，这样即方便又经济。鉴于高低阴极的凸台即高阴极，从凸台外形、材料、抗冲刷、抗腐蚀、凸台与阴极的连接等方面看，高低阴极阻流凸台的寿命均强于其它形式。对于新建型电解系列：可采用大阴极和阳极一一对应的内衬设计，使高低阴极完全适应多功能天车抓斗的外形，从而方便高低阴极电解槽的捞块操作。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为图1的截面示意图；

图3 改造的铝电解槽的高低阴极的阴阳极配合和焦粉铺设示意图；

图4 新建的铝电解槽的高低阴极的阴阳极配合和焦粉铺设示意图。

具体实施方式

实施例，本发明提供了一种高低阴极交错配置的铝电解槽阴极结构，可在保证阻流节能效果情况下，在加工制作量、材料使用量、筑炉工作量、凸台寿命、对焦粉焙烧启动方法的适应性等方面，均比现有技术有较大的优势。

本发明的具体结构如图1所示，阴极结构主要包括高阴极1和低阴极2，低阴极2即原高度的阴极，全槽阴极的配置方式是高阴极1和低阴极2交错配置，但在出铝端3和烟道端4处配置低阴极2，以防止角部结壳影响阳极下座。高阴极1和低阴极2均采用现有的常规做法制的。

在高阴极1上向中部设有凹槽5，如图2所示，以利于铝电解槽内铝液流动；下料点附件的开沟宽度可适当加宽，以利于氧化铝物料的溶解；靠出铝端3的开沟宽度可适当增加，以方便出铝操作。

采用高低阴极配置的电解槽采用焦粉焙烧启动方法，对于阴阳极外形不对应，槽大修后改造成高低阴极配置的电解槽，可将阳极碳块底掌加工成与高低阴极相配合的外形（阳极碳块采用切削的方法，使得阴、阳极碳块相互啮合），在阴、阳极碳块之间铺设焦粉6，如图3所示；对于新设计制作的电解槽，可在设计中采用与阳极碳块7与阴极碳块一一对应的大阴极配置，阳极碳块7也高低放置于对应的阴极上，使之相互啮合，之间铺设焦粉6，如图4所示。