[实用新型]一种带弧形倒角沟槽的异型阴极

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带弧形倒角沟槽的异型阴极，属于铝电解槽技术领域。

背景技术

近年来，我国的铝电解技术也得到了长足的进展，在电解槽容量上已能达到甚至超过国际先进水平。但在节能降耗方面与世界先进水平却仍存在着较大的差距。目前，国内各铝厂的直流电耗徘徊在13200—13500kWh/T.Al左右，甚至有的接近14000kWh/T.Al，有相当大的潜力可挖掘。特别是在目前国内外经济环境极为严峻的情况下，对节能的要求就更加的急迫

在铝电解生产中，节能的途径比较多。但目前国内铝电解槽节能主要有两种方式：一是阻流型的异型阴极电解槽，如专利CN200710010523.4、CN200810228017.7、CN200910300282.6等，即在普通阴极炭块的上表面加工出一个或多个阴极凸台（或沟槽），形成不平整的阴极表面，以达到减缓流速、提高铝电解槽生产稳定性、从而达到节能降耗的目的。另一种则是导流型电解槽，在阴极表面开沟槽导流。目前也保留一定铝液进行生产。

目前带凸台的异型阴极使用较多，节电效果也较明显，但由于铝液高度较低，凸台与电解质层间的距离较近，凸台的腐蚀难以避免，寿命难以保证，且启动焙烧困难。而开沟槽的异型阴极，以及导流型电解槽，则便于焙烧启动，且成本较低，但由于沟槽（或导流沟）的形状未做过专门的分析，故大多采用矩形或梯形的沟槽，阻流效果并没有得到充分的发挥，所以现有技术纯在不足。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种结构简单、制造成本低，采用一种合理的沟槽截面形状，避免在沟槽的局部形成湍流，以获得良好的阻流效果的带弧形倒角沟槽的异型阴极，以克服现有技术的不足。

本实用新型是这样实现的：包括夹持有阴极钢棒的阴极炭块，阴极炭块的顶部对称两边为圆弧形倒角边。

阴极炭块的顶部为凸台式顶部，并且该凸台顶的对称两边为圆弧形倒角边。

设有圆弧形倒角边的阴极炭块通过炭块糊相互连接在一起，并且在两个连接在一起的阴极炭块之间形成有带弧形倒角的沟槽。

阴极炭块为无烟煤、半石墨质或石墨材料制成的阴极炭块。

阴极炭块的高度H为400～550mm，沟槽宽B为80～400mm，沟槽深D为50～250mm。

由于采用了上述技术方案，本实用新型中包括夹持有阴极钢棒的阴极炭块，阴极炭块的顶部对称两边为圆弧形倒角边，阴极炭块的顶部为凸台式顶部，并且该凸台顶的对称两边为圆弧形倒角边，圆弧形倒角边的阴极炭块通过炭块糊相互连接在一起，并且在两个连接在一起的阴极炭块之间形成有带弧形倒角的沟槽，在阴极炭块的上顶面设置的沟槽为凸圆角沟槽，在阴极炭块的上顶面设置的沟槽为凸圆角的矩形沟槽，在阴极炭块的上顶面设置的沟槽为凸台式异型阴极，通过三种不同的沟槽来避免在沟槽的局部形成湍流，以获得较好的阻流效果。本实用新型与现有技术相比，本实用新型不仅具有结构简单、制造成本低、节能环保的优点，而且还具有阻流效果好，避免了铝液流动时在沟槽的局部产生的湍流，寿命也更长，能充分发挥异型阴极电解槽节能的优点，具有广阔的使用前景。

附图说明

图1为本发明带凸圆角沟槽阴极结构示意图；

图2为本发明带凸圆角的矩形沟槽阴极结构示意图；

图3为本发明凸圆角用在凸台式异型阴极时的示意图；

图4为本发明沟槽阴极结构尺寸示意图。

附图标记说明：1-阴极钢棒，2-阴极炭块，3-碳块糊，4-沟槽，5-圆弧形倒角边。

具体实施方式

本实用新型的实施例：如图1～3所示，一种带弧形倒角沟槽的异型阴极，包括夹持有阴极钢棒1的阴极炭块2，阴极炭块2的顶部对称两边为圆弧形倒角边5，阴极炭块2的顶部为凸台式顶部，并且该凸台顶的对称两边为圆弧形倒角边5，设有圆弧形倒角边5的阴极炭块2通过炭块糊3相互连接在一起，并且在两个连接在一起的阴极炭块2之间形成有带弧形倒角的沟槽4，阴极炭块2为无烟煤、半石墨质或石墨材料制成的阴极炭块，阴极炭块2的高度H为400～550mm，沟槽宽B为80～400mm，沟槽深D为50～250mm。

如图1所示，在阴极炭块2的上顶面设置的沟槽4为凸圆角沟槽阴极，是直接对阴极顶部倒圆角的方式获得，形成截面如图所示的沟槽；

如图2所示，在阴极炭块2的上顶面设置的沟槽为凸圆角的矩形沟槽阴极，是直接对截面为矩形的沟槽结构，在倒圆角。

如图3所示，在阴极炭块2的上顶面设置的沟槽为凸台式异型阴极，也可以对现有的带凸台的异型阴极进行改造，其本质是把如图2所示的阴极沟槽加宽。

通过上述几种带弧形倒角沟槽的异型阴极与现有带凸台的阴极炭块2比较，本实用新型的带弧形倒角沟槽的异型阴极的阻流作用相当，而焙烧启动简单（不需要专用装置）、成本较低，而与现有的带沟槽的异型阴极结构比较，本实用新型的阻流效果较好，避免了铝液流动时在沟槽的局部产生的湍流，寿命也更长。具有对电解槽改动少、节能效果好等优点，具有很好的经济效应、推广价值和实用价值。