[实用新型]铝电解槽阳极结构

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种铝电解槽阳极，具体涉及一种铝电解槽阳极结构。

背景技术

    目前熔盐电解法生产铝的过程中，阳极是用碳素材料制成，其不仅导电，而且参与氧化还原反应，电解时阳极氧化生成CO₂，同时氧化铝被还原为金属铝。生成的CO₂是一种氧化性气体，可以与C二次反应生成CO，造成阳极的额外消耗。因此CO₂的排出非常重要，CO₂快速从电解槽排出不仅可以加快生成金属铝的反应，提高电流效率，还可以减少阳极的额外消耗，否则就会带来阳极气膜电阻增加、阳极消耗增加、电流效率下降等问题。

现有技术中铝电解用阳极的一种结构如图1和图2所示，包括阳极本体90和排气通道，阳极本体90为长方体，具有顶面、底面和四周的侧面，排气通道包括底面上设置的沿上下方向延伸至阳极顶部的盲孔91和顶部内设置的与所述盲孔91相通的水平通孔92，阳极反应产生的气体从阳极底部进入盲孔91，最后由水平通孔92排出。现有技术中阳极的另一种结构如图3和图4所示，排气通道为设置在底部的在水平方向上沿横向或纵向贯穿阳极的通槽93，通槽93深度小于阳极的高度，阳极反应产生的气体从阳极底部进入通槽93，最后由通槽93的侧向开口排出。但是，由于阳极材质特殊，上述盲孔91、水平通孔92和通槽93需要阳极在相应的模具中成型、在焙烧炉中焙烧后再采用机加工的方式加工，这样不但造成了阳极结构强度的下降，而且机加工后切削下的材料重复利用时不易被沥青浸润，强化了阳极上槽使用时的选择性氧化反应，并且通槽93会增大阳极与O₂、CO₂的接触面，加剧了阳极的额外消耗和掉渣。上述问题在铝电解槽容量的不断增加、阳极尺寸越来越大的情况下更加突出。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种能够快速排出反应产生的气体、加快生成金属铝的反应，提高电流效率，还可以减少阳极的额外消耗的铝电解槽阳极结构。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种铝电解槽阳极结构，包括阳极本体，所述的阳极本体采用至少两块阳极炭块组成，相邻两阳极炭块的贴合面上设有对应的凹槽，所述凹槽贯通阳极炭块的顶面和底面，相邻两阳极炭块上对应的凹槽构成排气通道。

所述的阳极炭块的顶面与侧面之间通过倒角面连接，所述凹槽的深度小于倒角面的宽度，凹槽与阳极炭块的顶面和底面垂直，凹槽与阳极本体一体化成型。

所述的排气通道的横截面呈圆形、多边形、椭圆形中的任一种。

所述的阳极炭块呈矩阵排列，所述的呈矩阵排列的相邻阳极炭块环绕的共同侧棱处也设有排气通道，所述的排气通道由各个阳极炭块的侧棱上设有的凹槽组成。

所述的排气通道上连接有相同截面的石墨管，石墨管可以为直的，也可以为带有可导向排出气体的呈一定角度倾斜段，将阳极反应产生的气体排出电解槽。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本实用新型采用上述技术方案，在使用时能够供阳极反应产生的气体排出，具有排气功能，并且排气通道由至少两个阳极炭块上的凹槽组成，能够在阳极炭块成型时一体化成型，便于在使用模具成型时脱模，防止阳极成形后再通过机加工来设置排气通道对阳极强度带来的影响，并且，上述结构能够平缓槽口边沿的棱角，从而减少阳极的掉渣。

附图说明

图1为现有技术中的阳极的结构示意图之一。

图2为图1的左视结构示意图。

图3为现有技术中的阳极的结构示意图之二。

图4为图3的左视结构示意图。

图1-图4中标号：90为阳极本体、91为盲孔、92为水平通孔、93为通槽。

图5为阳极炭块的结构示意图之一。

图6为图5的仰视结构示意图。

图7为阳极炭块的结构示意图之二。

图8为阳极炭块的结构示意图之三。

图9为阳极炭块的结构示意图之四。

图10为呈矩阵排列的阳极本体的结构示意图之一。

图11为呈矩阵排列的阳极本体的结构示意图之二。

图12为呈矩阵排列的阳极本体的结构示意图之三。

图13为石墨管与阳极本体配合的结构示意图之一。

图14为石墨管与阳极本体配合的结构示意图之二。

图15为石墨管与阳极本体配合的结构示意图之三。

图16为排气通道截面为多边形的结构示意图。