[发明专利]上表面带有圆筒形凹槽的铝电解槽阴极炭块及其制作方法

说明书

 

技术领域

本发明属于铝电解技术领域，具体涉及一种上表面带有圆筒形凹槽的铝电解槽阴极炭块及其制作方法。

背景技术

工业用铝是用冰晶石-氧化铝熔盐电解方法生产出来的，铝电解生产需要消耗大量的电能，因此，节电始终是铝电解生产所面临的主要技术问题，对铝电解生产来说，其电能的节省主要是通过降低电解槽的槽电压和提高电流效率实现的。2008年以前，国内外铝电解生产的直流电耗一直是13200kWh/t-Al以上，2007年3月2日冯乃祥发明了一种新型阴极结构电解槽的铝电解专利技术（ZL200710010523.4），并在工业电解槽上应用以后，使得铝电解生产的直流电耗降低到12000kWh/t-Al左右，之后冯乃祥又发明了一种阴极炭块上表面的镶嵌柱型凸起的铝电解槽（CN101864580A）的专利技术，该技术具有比前者更能有效地提高电解槽内阴极铝液面的稳定性，从而可使电流效率损失更少，电能消耗更低，这种阴极炭块上表面镶嵌有柱型凸起的铝电解槽阴极结构的特点是在每个阴极炭块上表面的沿纵向方向镶嵌有2排或2排以上的凸起，相邻两排柱型凸起相互交错排列，柱型凸起在阴极炭块上表面的安装方法是先在阴极炭块的上表面按规定位置加工成圆筒型的凹槽，该圆筒型凹槽内壁有螺纹，柱型凸起的下部也有螺纹，筒型凸起依靠这些螺纹安装在阴极炭块的上表面，但是用这种方法，在加工阴极炭块上面的筒型凹槽时，既费时，又费力，也消耗电极材料，特别是当所加工的阴极炭块的基体是由煅后无烟煤为主要的材料制成时，其阴极炭块的硬度非常大，且很难加工。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种上表面带有圆筒形凹槽的铝电解槽阴极炭块及其制作方法，通过在铝电解槽阴极炭块振动成型过程中，使用一种下表面具有圆柱型凸起的重锤，使其形成上表面具有圆筒型凹槽的铝电解槽阴极炭块。

本发明的上表面带有圆筒形凹槽的铝电解槽阴极炭块，在铝电解槽阴极炭块上表面的长度方向上分两排排列有圆筒型凹槽，每排圆筒型的凹槽数量为5~8个，直径为200~300mm，深度为50~100mm，两排圆筒型凹槽相互交错排列排列。

本发明的上表面带有圆筒形凹槽的铝电解槽阴极炭块的制作方法按照以下步骤进行：

首先将混捏好的制作铝电解槽阴极炭块的糊料置入振动成型箱模内，然后将箱模内的糊料坦平，再将下表面具有圆柱型凸起的重锤压在箱模内的糊料上表面，开启振动成型机，先预振，之后开始振动，使箱模内阴极炭块的糊料振动成型为体积密度至少1.60g/cm³的振动成型块；

振动成型完成后，提起重锤和箱模，推出振动成型块，此时便形成了上表面具有圆筒型凹槽的阴极炭块生坯，阴极炭块生坯上表面的圆筒型凹槽在上表面长度方向上分两排排列，每排圆筒型的凹槽数量为5~8个，直径为200~300mm，深度为50~100mm，两排圆筒型凹槽相互交错排列排列；

将阴极炭块生坯冷却后置入焙烧炉中，在1100~1250℃的温度下进行焙烧，得到上表面带有圆筒形凹槽的铝电解槽阴极炭块。

其中，所述的下表面具有圆柱型凸起的重锤是由钢铁材料制成的，其断面的尺寸长度为3000~4000mm，宽度为500~800mm，重锤下表面的圆柱型凸起直径为200~300mm，高度为50~100mm，这些圆柱型凸起沿重锤的长度方向分两排排列，每排圆柱型凸起的数量为5~8个，两排的圆柱型凸起相互交错排列排列。

本发明的特点和有益效果是：

本发明的阴极炭块的长度和宽度以及上表面的圆筒型凹槽的大小尺寸和位置是与振动成型箱模的长度和宽度和重锤下表面的圆柱型凸起大小和位置相对应的，即阴极炭块的上表面的圆筒型凹槽在阴极炭块生坯上表面的长度方向上分两排排列，每排圆筒型的凹槽数量为5~8个，直径为200~300mm，深度为100~200mm，两排圆筒型凹槽相互交错排列排列。

采用本发明方法制作阴极炭块，免去了后期再对阴极炭块上表面进行再加工，省时省力，节省电极材料，避免了因阴极炭块硬度问题而产生的加工困难。

附图说明

图1和图2是本发明制作上表面带有圆筒型凹槽的阴极炭块的装置示意图；

图3是本发明实施例3制作的上表面带有圆筒形凹槽的铝电解槽阴极炭块；

其中：1：下表面具有圆柱型凸起的重锤；2：振动成型箱模；3：制作阴极炭块的糊料；4：为振动台。

具体实施方式

实施例1