[发明专利]一种高铝质阻流块及铝电解槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种高铝质阻流块及采用该高铝质阻流块制成的铝电解槽。

背景技术

目前工业上制取纯铝的主要方法是冰晶石-氧化铝熔盐电解法，由于此方法要求电解温度达到940℃左右，电解槽散热损失较大，电能利用率不到50%，近年来，国内电解铝生产企业面对生存的压力，纷纷采用新工艺、新技术来降低生产成本，在结构上通过改变槽内型结构来稳定液体流速，降低极距的方式减少热收入，从而达到降低能耗的目的，这就对下游产品提出了更高要求，现有的高铝质阻流块多为一根柱条，稳定液体流速不是很好，而且相邻高铝质阻流块之间不关联，随着使用时间的推移，单个的高铝质阻流块往往容易浮起，浮起后则需要更换新的高铝质阻流块。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高铝质阻流块及采用该高铝质阻流块制成的铝电解槽，能够在尽量减小占压炭素阴极、避免阻碍阴极电流正常导通的情况下，有效降低铝液流速，抑制铝液波动，提高电解槽稳定性，进而起到节能降耗的作用，同时可避免高铝质阻流块在使用的过程中浮动的现象。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种高铝质阻流块，包括条状本体，所述本体的上下两侧表面均设置有若干向本体凹进的凹槽Ⅰ，所述凹槽Ⅰ为贯穿本体的前后两侧的通槽，相邻两个凹槽Ⅰ之间形成凸起楞，所述本体的右端设有凸块，所述本体的左端设有凹槽Ⅱ，所述凹槽Ⅱ为贯穿本体的前后两侧的通槽，所述凸块和凹槽Ⅱ的位置相对应，所述凸块的延伸方向与凹槽Ⅱ的槽向一致，所述凸块和凹槽Ⅱ的截面轮廓相一致，两个高铝质阻流块排成一列且其中一个的凸块所在的一端与另一个的凹槽Ⅱ所在的一端相抵在一起时，凸块恰好卡在凹槽Ⅱ内，所述高铝质阻流块包括下述重量份数的原料：电熔刚玉粉60-65%、镁砂细粉4-6%、氧化铝微粉8-10%、二氧化锆1.2-1.5%、尖晶石细粉1-1.2%，红柱石粉5-7%，堇青石粉5-7%、叶腊石粉5-6%、磷酸二轻铝1.5-3%、碳化硅添加剂1-2%，上述原料总量为100%。

作为优选，所述高铝质阻流块的制备方法如下：步骤一、按重量百分比称取上述原料后混合、加水，送入搅拌机中均匀搅拌15-18min；步骤二、向阻流块模具中加入搅拌后的混合料并在振动台上振动6-8min，自然放置45-48h后脱模，脱模后再自然放置55-60h得浇注制品；步骤三、将所述浇注制品送入1700-1750℃的高温窑烧制熔融后重结晶，得到高铝质阻流块。

作为优选，所述凹槽Ⅰ在本体的左右方向上的长度不小于本体长度的1/4。凹槽Ⅰ过短使得碳素阴极体表面露出的就越少，碳素阴极体与铝液接触就越少。

作为优选，所述凸起楞的截面形状为梯形，梯形的短边比长边更远离本体的中心。有助于成型，同时使用时可降低与碳素阴极体表面的接触。

作为优选，所述凹槽Ⅰ的凹进深度不小大本体在上下方向上高度的1/3。凹进深度大于本体的1/3后，使用效果极差，使用寿命可缩短1/3，同时抑流效果大为降低，还容易引起新的涡流。

作为优选，所述高铝质阻流块的体积密度大于等于3.15g/cm3。保证在使用过程中不会浮起，体积密度增大可使耐高温急变性、抗侵蚀性上有了很大的提高。

同时本发明还提供了另外一种高铝质阻流块，包括条状本体，所述本体的上下两侧表面均设置有若干向本体凹进的凹槽Ⅰ，所述凹槽Ⅰ为贯穿本体的前后两侧的通槽，相邻两个凹槽Ⅰ之间形成凸起楞，所述本体的左端设有凸块，所述本体的右端设有凹槽Ⅱ，所述凸块和凹槽Ⅱ的位置相对应，所述凹槽Ⅱ为十字型结构，所述凸块的延伸方向与凹槽Ⅱ的槽向一致，所述凸块的轮廓和凹槽Ⅱ的轮廓相一致，两个高铝质阻流块排成一列且其中一个的凸块所在的一端与另一个的凹槽Ⅱ所在的一端相抵在一起时，凸块恰好卡在凹槽Ⅱ内，所述高铝质阻流块包括下述重量份数的原料：电熔刚玉粉60-65%、镁砂细粉4-6%、氧化铝微粉8-10%、二氧化锆1.2-1.5%、尖晶石细粉1-1.2%，红柱石粉5-7%，堇青石粉5-7%、叶腊石粉5-6%、磷酸二轻铝1.5-3%、碳化硅添加剂1-2%，上述原料总量为100%。