[发明专利]一种导流型的铝电解阴极槽

说明书

本发明公开了一种铝电解阴极槽，涉及铝电解阴极槽，包括炭结构的阴极体及同一体炭材料的导电柱，炭材料阴极体引导电流走向的多条导流通道，以解决现有的电解阴极内电流方向不可控制，电流分布不均匀，水平电流损耗电能等问题。

技术领域

本发明涉及铝电解阴极槽，尤其涉及一种导流型的铝电解阴极槽。

背景技术

阴极碳块是铝电解阴极槽结构的主要组成部分，在铝电解生产中即起着导电作用，又作为铝电解阴极槽内衬材料，阴极碳块的结构直接影响着电解槽的使用效率、寿命和电的热消耗，因此国际铝行业十分重视高质量的阴极碳块的应用。

传统的阴极是阴极体通过钢棒和扎糊或磷生铁浇筑形成导电体其焊接复杂，投入成本大，且在钢棒与阴极体接触的过度区域容易局部发热。

现有的铝电解工艺中，只有一小部分电流从阳极炭块侧部进入到位于中间通道和侧部通道的电解质中，绝大部分的电流通过阳极下方进入到电解质中，阳极下方的电流垂直通过电解质，一旦电流进入到电阻率较小的铝液中，电流方向就发生较大的偏转，产生水平电流，另外电流从槽中心到槽侧部逐渐增大，在靠近炉帮时又逐渐减小且电流的方向发生转变，特别是靠近侧部上层的铝液中，产生很多反方向的电流，这是由于侧部的炉帮不导电，在此汇聚的电流只有通过下方的铝液进入到阴极炭块中，所以发生转向，而在铝液进入阴极的过程中电流的密度非常的不均匀，靠近电流输出端的电流明显电流更加密集。

发明内容

本发明提供一种导流型的铝电解阴极槽，以解决现有的电解阴极内电流方向不可控制，电流不均匀，水平电流损耗电能等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种导流型的铝电解阴极，包括炭结构的阴极体，所述阴极体的下端间隔设置多条同炭材质导电柱，所述多条导电柱配合所述阴极体形成用于引导电流走向的多条导流通道。

在一些实施方式中，所述多条导电柱位于所述阴极体并延伸至电解槽底部连接铝、铜材料的连接块形成导电通道。

在一些实施方式中，所述阴极体的边缘设置有多条条状凹槽，所述多条条状凹槽、沟槽横向围绕所述阴极体设置。

在一些实施方式中，所述阴极体的底部设有耐火材料，所述耐火材料与所述导电柱的延伸段设有温度传感器、漏槽报警。

在一些实施方式中，所述导电柱的电流进、出端设有铜铝扣板，所述铜铝扣板紧密结合于所述导电柱的电流进、出端。

在一些实施方式中，所述导电柱的电流进、出端有多个通孔，位于所述导电柱的底部并连接铝铜扣板设有的多个通孔。

在一些实施方式中，所述导电柱的外表面与铝铜扣板连接处，设置有一层含金属汞的碳块材料浆糊。

在一些实施方式中，所述阴极体还包括设置多组几何形导电柱，所述阴极碳块与所述导电柱为一体化且同材质结构。

在一些实施方式中，所述导电柱进出端连接铝铜扣板，铝铜扣板焊接设有铝软带延伸至阴极体的电解槽母线连接。

在一些实施方式中，所述导电柱外表面与铝铜扣板的连接处，设置一层抗氧化材料。本发明的有益效果是：

一、通过下方设置多条导电柱，引导电流走向的多条导流通道，可控制电流走向，均匀电流分布，实现电流在阴极体内的垂直走向，减少电流水平损耗，避免造成阴极体高温，阴极体以及导电柱为同材质的一体式结构，不会局部发热、变形，使用寿命长。

二、本方案还在阴极体底部设置有温度传感器以及漏槽报警，便于实时监测阴极体的温度变化以及漏槽情况。

三、铜、铝扣板增加了接触面积，其连接处紧密贴合，连接更加稳定,减少接触压降。

附图说明