[发明专利]一种电解槽异型阴极碳块

说明书

技术领域

本发明涉及一种有色金属铝冶炼用电解槽电极结构，具体为一种电解槽异型阴极碳块。

背景技术

在电解铝设备中，阴极碳块主要用于铝电解槽内衬材料，其工作环境在接近1000℃的高温场所，其主要作用是向铝电解槽输入180KVA以上的强电流。

现有技术的阴极碳块汇铝槽截面形状为Ц结构，这种汇铝槽Ц截面的内部结构为两侧壁呈90度直角。由于电解槽在焙烧过程及设备启动初期温度会产生剧烈波动而形成较大的热冲击，使电解槽内(包括阴极碳块)会因温度梯度过大而产生应力。此应力极容易在薄弱的异型阴极碳块汇铝槽尖角处集中，导致该尖角处产生裂纹等缺陷，强度降低。而在电解槽启动初期，伴随着金属钠的强力渗透，阴极炭块会产生剧烈膨胀。因此，在工作过程中这些本已很脆弱的凸梁经常从异型阴极碳块上剥离出去而漂浮在电解质上(因电解质的密度比阴极炭块大)。凸梁上浮后减小了铝液的流动阻力，增大了极距，节电效果大大下降，并且很大程度上缩短了电解槽的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是通过改变汇铝槽的尖角形结构，解决电解槽焙烧及启动初期热冲击和钠膨胀对异型阴极碳块汇铝槽凸梁的损坏，保证电解槽工作的正常运行。

本发明的一种电解槽异型阴极碳块，包括碳块本体及碳块本体上部的凸梁，在凸梁上开有汇铝槽，其中所述的汇铝槽的截面形状为圆弧形状。

一种电解槽异型阴极碳块，其中所述的汇铝槽的截面形状为半圆形状。

一种电解槽异型阴极碳块，其中所述的截面形状为半圆形的汇铝槽半径为50-100mm。

本发明的有益效果是改变异型阴极碳块汇铝沟槽的结构由90度直角改变为圆弧角，特别是采用半径为R50-100mm的圆角，彻底消除了电解槽启动初期由于温度梯度引起的热应力集聚现象。避免了电解槽异型阴极碳块汇铝槽凸梁的剥离。有效的解决了电解槽焙烧及启动初期热冲击和钠膨胀对异型阴极碳块汇铝槽凸梁的损坏，经实际应用的电解槽工业性试验取得良好效果，保证了电解槽的正常运行。

附图说明

图1是现有技术的阴极碳块汇铝槽截面形状结构示意图

图中所示虚线部分是异型阴极碳块汇铝槽凸梁剥离的现象。

图2是截面形状为弧形的汇铝槽结构示意图

图3是截面形状为半圆形的汇铝槽结构示意图

图中 1-汇铝槽凸梁  2-凸梁剥离线  3-汇铝槽  4-碳块本体

具体实施方式

参照图2本发明的电解槽异型阴极碳块，将原电解槽汇铝槽的直角形结构改造为圆弧形结构，与图1所示结构相比，该圆弧形结构的任何位置均不会产生应力集中，因此，可避免凸梁脱落的现象发生。

图3所示是我公司进行中试与工业性试验过程中使用的汇铝槽结构实例，该汇铝槽截面为圆形，半径50-100mm的不同规格。

该圆形截面汇铝槽的异型阴极碳块成型方法与现有技术相同。