[发明专利]铝电解槽专用石墨碳素复合结构阴极碳块

摘要

铝电解槽专用石墨碳素复合结构阴极碳块取消了原阴极碳块钢棒组阴极碳块下底部沿阴极碳块长度方向的钢棒槽以及槽内的阴极钢棒的设置，在石墨电极的端部或端角部设置有金属导电连接件，在石墨电极部件的上部和外表面部，构造上用碳素、石墨质材料、TiB2/C材料作为主体材料的电压调整碳素层，结合铝电解槽的工况使用条件，和欧姆定律，对两种不同电阻值的部件进行功能优化组合设计，构造出应用于铝电解槽阴极导电结构的专用石墨碳素复合结构阴极碳块。具有导电效率高，电组值低，抗电解质腐蚀，热应力小，减少热损失，有利热平衡、综合造价低等特点，为电解槽节能设计奠定了技术和经济基础。

主权项

铝电解槽专用石墨碳素复合结构阴极碳块，由电阻率低的石墨化程度高的石墨电极材料部件，和电阻率相对较高的碳素材料、TiB2/C材料部件以及粘结料复合构造而成：其技术特征是：在石墨电极(1)构造在侧部炉墙的一端端部设置有金属导电连接件(4)，用石墨电极(1)作为阴极碳块沿长度方向的导电材料部件，构造在阴极导电体的底部或内部，其断面由金属连接导电件(4)端向电解槽内的另一端等斜率逐步增大，用于传导阴极碳块沿长度方向的直流水平电流；用相对电阻值较高的碳素材料作为阴极碳块的电压调整碳素层(2)，构造在石墨电极(1)部件的上部表面或外部表面，电压调整碳素层(2)的断面由金属连接导电件(4)端向电解槽内的另一端等斜率逐步减小，利用石墨电极部件(1)和电压调整碳素层(2)材料之间的电阻值的差异，调整阴极碳块沿长度方向的直流垂直电流的电压降等值和电流密度的均布，使铝电解槽阴极碳块的上表面或外表面即导电工作面沿长度方向与金属导电连接件(4)之间的电压降等值，构造出垂直电流分布密度均匀的铝电解槽专用石墨碳素复合结构阴极碳块。