[发明专利]一种铝电解用的阴极碳块

说明书

本申请涉及铝电解技术领域，具体而言，涉及一种铝电解用的阴极碳块，所述阴极碳块包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分包括燕尾槽结构，所述第一部分的平均石墨质含量为第一含量，所述第二部分的平均石墨质含量为第二含量，所述第一含量大于所述第二含量。本申请提供的技术方案能够保持较低炉底压降，控制水平电流降低极间能量消耗，为铝电解实现综合节能提供支持。

技术领域

本申请涉及铝电解技术领域，具体而言，涉及一种铝电解用的阴极碳块。

背景技术

铝电解槽的阴极由阴极碳块和阴极钢棒组成，铝电解槽的阴极结构对铝电解槽的寿命、运行状态影响重大。铝电解早期的阴极质量差，导致电解槽寿命短，提高了电解的运行成本。目前传统的阴极为半石墨质材料(即50％石墨质阴极，阴极碳块生产时干基物料中石墨质材料质量分数50％)，这种材料的电阻率偏高，电解槽正常运行过程铝电解槽平均炉底压降可达260mV。为了降低电解槽的炉底压降，一些企业使用了石墨质或石墨化阴极，使用上述阴极后，由于阴极材料的导电性提高，电解槽平均炉底压降可降低40-80mV，但是由于材料的导电性提高，铝液水平电流增大，未能同时降低槽电压、提高电流效率，节能效果有限。炉底压降中含燕尾槽部分压降比较较大，其余部分比例较小。

基于此，本领域技术人员急需一种铝电解用的阴极碳块，能够保持较低炉底压降，控制水平电流降低极间能量消耗，为铝电解实现综合节能提供支持。

发明内容

本申请的实施例提供了一种铝电解用的阴极碳块，能够保持较低炉底压降，控制水平电流降低极间能量消耗，为铝电解实现综合节能提供支持。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种铝电解用的阴极碳块，所述阴极碳块包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分包括燕尾槽结构，所述第一部分的平均石墨质含量为第一含量，所述第二部分的平均石墨质含量为第二含量，所述第一含量大于所述第二含量。

在本申请的一些实施例中，所述第一含量大于或等于30％且小于或等于100％。

在本申请的一些实施例中，所述第二含量大于或等于30％且小于或等于100％。

在本申请的一些实施例中，所述第一部分的石墨质含量在竖直方向上均一或逐渐降低，所述第一部分的石墨质含量在中心向两端方向上均一或逐渐降低。

在本申请的一些实施例中，所述第二部分的石墨质含量在竖直方向上均一或逐渐降低，所述第二部分的石墨质含量在中心向两端方向上均一或逐渐降低。

在本申请的一些实施例中，所述第一部分的高度为160mm至240mm，所述第二部分的高度为240mm至300mm。

在本申请的一些实施例中，所述第二部分包括异形结构，所述异形结构为凸台，所述凸台的高度为50mm至150mm。

在本申请的一些实施例中，所述第二部分的平均室温电阻率不高于34μΩm。

在本申请的一些实施例中，所述阴极碳块的宽度和长度根据电解槽规格和阴极碳块生产设备规格进行确定。

在本申请的一些实施例中，所述燕尾槽结构包括1至3条燕尾槽。

基于上述方案，本申请至少具备以下优点或进步之处：

在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，所述阴极碳块包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分包括燕尾槽结构，所述第一部分的平均石墨质含量为第一含量，所述第二部分的平均石墨质含量为第二含量，所述第一含量大于所述第二含量，通过实际结构和石墨质含量的设置，从而保持较低的炉底压降，抑制水平电流降低极间能量消耗，为铝电解实现综合节能提供支持。