[实用新型]一种降低铝电解槽中水平电流的阴极结构

说明书

本实用新型涉及铝电解设备技术领域，具体涉及一种降低铝电解槽中水平电流的阴极结构，其包括:阴极炭块、钢棒、第一导电体和第二导电体；阴极炭块上设有凹槽；钢棒设置在凹槽中；钢棒与阴极炭块之间通过炭间糊或浇铸连接；第一导电体设置在阴极炭块上；第一导电体由阴极炭块的中部，沿凹槽的延伸方向向凹槽的一端延伸分布；第一导电体的延伸长度为预定长度一；第一导电体与钢棒连接导通；第二导电体设置在阴极炭块上；第二导电体由阴极炭块的中部，沿凹槽的延伸方向向凹槽的另一端延伸分布；第二导电体的延伸长度为预定长度二；第二导电体与钢棒连接导通。采用本实用新型能够改善水平电流在阴极炭块的长度方向上的分布。

技术领域

本实用新型涉及铝电解设备技术领域，尤其涉及一种降低铝电解槽中水平电流的阴极结构。

背景技术

霍尔-埃鲁(Hall-Heroult)电解法生产电解铝技术的诞生已有一百多年历史，其基本原理虽然没有什么变化，电解槽容量及电解槽结构却发生了很大变革，围绕装备大型化方面的技术取得了诸多实践和成就。

在铝电解槽中，电流依次经过阳极炭块和熔融的电解质，铝液和阴极炭块，再通过阴极钢棒后从电解槽的两侧流出，汇集导入阴极母线中。由于电流总是流经电阻最小的路径，因此靠近电解槽外部的阴极炭块和钢棒负载了大部分电流，使得电流不能垂直的进入铝液，因而使铝液中产生非常大的水平电流。该水平电流与磁场共同作用，产生的电磁力会引起铝液的波动，导致电解槽生产不稳定，增加能耗，而且给进一步降低极距和槽电压来节能存在瓶颈作用。同时，水平电流造成的电解槽外侧阴极炭块表面上的电流密度远大于内侧，阴极炭块承担电流过大的差异会造成其局部腐蚀加速，降低电解槽的寿命。

铝液中水平电流分布沿阴极炭块的长度方向分布不均匀，使得阴极炭块的两侧端部处电流密度最大，会降低电解槽的寿命，不利于电解槽的保护。而且，现代大面多点电解槽技术，往往阴极与钢棒组装均为对称设计，由于槽外母线布置对电解槽并非对称设计，造成上游侧A面和下游侧B面炉膛对称性较差，磁流体对炉底及炉帮存在明显的冲刷差异，容易造成局部槽内衬破损而影响电解槽寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种降低铝电解槽中水平电流的阴极结构，主要目的在于改善水平电流在阴极炭块的长度方向上的分布，降低铝液层水平电流，提高电解槽稳定性。

本实用新型提供一种降低铝电解槽中水平电流的阴极结构，另一目的在于简化制造难度。

本实用新型提供一种降低铝电解槽中水平电流的阴极结构，还有一目的在于根据电解槽A、B侧阴极导电及炉膛情况，能够通过调整第一导电体和第二导电体的尺寸，改善其过大的两侧差异性，以进一步提高电解槽稳定性和寿命。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型的实施例提供一种降低铝电解槽中水平电流的阴极结构，包括:阴极炭块、钢棒、第一导电体和第二导电体；

所述阴极炭块上设有凹槽；

所述钢棒设置在所述凹槽中；所述钢棒与所述阴极炭块之间通过炭间糊或浇铸连接；

所述第一导电体设置在所述阴极炭块上；所述第一导电体由所述阴极炭块的中部，沿所述凹槽的延伸方向向所述凹槽的一端延伸分布；所述第一导电体的延伸长度为预定长度一；所述第一导电体与所述钢棒连接导通；

所述第二导电体设置在所述阴极炭块上；所述第二导电体由所述阴极炭块的中部，沿所述凹槽的延伸方向向所述凹槽的另一端延伸分布；所述第二导电体的延伸长度为预定长度二；所述第二导电体与所述钢棒连接导通。

进一步地，所述第一导电体设置在所述钢棒的两侧；

所述第二导电体设置在所述钢棒的两侧。

进一步地，所述阴极炭块上具有第一连接槽；所述第一连接槽的开口方向与所述凹槽的开口方向一致；