[发明专利]铝电解用侧部导气阳极结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种阳极侧部导气结构，用来及时排出阳极底掌生成的气体。

背景技术

铝电解槽在电解的过程中，阳极底掌会生成大量气体，这些气体聚集在底掌，并形成一定厚度的气泡层，由于气体电阻率较大，气泡层的存在使得阳极过电压较大，另外厚气泡层也加大了铝液二次反应的机会，降低了电流效率。如果能够通过优化阳极结构来降低气泡层厚度，极间电压和阳极过电压将会降低，吨铝直流电耗也会随着降低，最终可实现铝电解节能降耗。目前国内外对阳极结构优化的研究主要是集中在开槽阳极，有人^[1-5]对开槽阳极在生产中的开发、制造以及应用等方面做了相关研究，肖伟峰^[6]在200kA和80kA两个系列的电解槽上对开槽阳极进行工业试验，国外还有人^[7]利用实验研究方法对电解槽内开槽阳极底掌气泡分布以及气体电阻率进行研究。由于底掌气泡较多，且电解液粘性力以及和气体间的表面张力对气泡运动影响较大，所以气体很难经过细长的沟槽排到侧部电解液中，这样也使得开槽阳极在工业应用中槽电压只下降50mV，效果一般。高得金和秦晓明等人^[8-9]利用在阳极上穿孔的方式来促进阳极底部气体的排除，但没有确定具体尺寸以及气孔位置，也没有进行工业试验。田应甫等人^[10]对穿孔阳极进行最优化研究，确定了穿孔的大小和具体位置，并将穿孔阳极进行工业推广试验，效果良好，但在试验中会出现孔中上层电解质结壳堵塞阳极穿孔的现象，一定程度上影响了气体的正常排出。

参考文献

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发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能促进阳极底部气体逸出，又能避免气体直接与空气接触，减少气体散热，同时避免气体对阳极上部保温层的破坏，间接降低阳极散热的铝电解用侧部导气阳极结构。

为了解决上述技术问题，本提供的铝电解用侧部导气阳极结构，包括阳极炭块，设在阳极炭块上的多条纵向导气孔，所述的纵向导气孔的顶部密封，在所述的阳极炭块的侧部设有贯通所述的纵向导气孔和所述的阳极炭块的侧壁外部的侧部排气孔。

所述的侧部排气孔水平设置或出口向上倾斜设置。

相邻的所述的侧部排气孔平行设置或交错设置。

所述的侧部排气孔的孔径与跟其连通的所述的纵向导气孔的孔径相等。

每个所述的纵向导气孔纵向排列设有2～3个所述的侧部排气孔。

采用上述技术方案的铝电解用侧部导气阳极结构铝电解用侧部导气阳极结构，普通阳极底掌的气体需克服液体粘性阻力和气液间表面张力才能从阳极炭块的侧部逸出，因此在普通阳极底部会聚集一定厚度的气泡层，这增加了电解槽的槽电压，本发明利用纵向穿孔横向排气的阳极结构，该结构可大大降低阳极底部气泡层厚度，降低槽电压，有效实现铝电解槽的节能降耗。