[实用新型]一种阳极炭块内具有两排排气孔和排气槽的预焙阳极炭块

说明书

技术领域

本实用新型属于铝用炭素技术领域，特别涉及一种阳极炭块内具有两排排气孔和排气槽的预焙阳极炭块。

背景技术

众所周知，工业铝电解槽有两个最主要的技术经济指标，一个是直流电耗，一个是电流效率，而电流效率在铝电解生产中具有更重要的意义。这是因为电解槽的电流效率提高1%，不仅可以使产量在不增加任何投资的情况下提高1%，而且还使吨铝的直流电耗降低约150kWh左右。铝电解生产中，电解槽的电流效率的降低是由于电解质中溶解的金属铝和阳极底表面生成的CO₂气体的二次反应引起的，因此铝电解槽电流效率的提高可以通过减少CO₂气体与铝的二次反应来实现。为了达到提高电解槽电流效率的目的，可以通过减少铝在电解质中的溶解来实现，也可以通过减少阳极底表面生成的CO₂气体在电解质中的停留时间，使CO₂气体快速地从阳极底表面排出的方法来实现。

基于上述理论，专利201102606563发明了一种带有排气孔道的异型结构铝电解槽阳极炭块及其制作方法。工业铝电解槽引用这种阳极炭块可使阳极气体从阳极底表面快速地逸出，从而减少阳极气体在电解质中的停留时间，减少电解质中溶解的金属铝与CO₂的反应，从而有利于电解槽电流效率的提高。然而这一专利技术中，阳极中排气孔上的集气孔为直线型的集气通道，采用这种设计，当阳极较窄或阳极在纵向方向上有两排以上的孔道时，这种集气通道遇到阳极上表面的钢爪炭碗时，就会遇到困难，此时就不得不将在阳极上表面的纵向方向上的自成一排的阳极中的排气孔道向外移动，其结果必然造成在阳极炭块纵向方向两排排气孔之间距离加大，从而使阳极中间生成的气体排出距离增加。此外专利20112606563阳极上部和下部排气孔和排气槽在电解槽的纵向方向上只有一排，阳极上部的炭碗有八个，成两排排列，每排4个，排气孔和排气槽位于两排炭碗中间，造成阳极炭碗和阳极加工困难，并使阳极底表面产生的阳极气体逸出的距离较长。

发明内容

针对上述问题，本实用新型专利提供了一种阳极炭块内具有两排排气孔和排气槽的预焙阳极炭块，以解决阳极炭块底表面CO₂排气距离较大的问题。这种炭块可缩小阳极气体从底表面逸出距离，从而更有利于电流效率的提高。

本实用新型一种阳极炭块内具有两排排气孔和排气槽的预焙阳极炭块，包括阳极炭块基体，炭碗，该阳极炭块还设有排气孔，排气槽沟，集气槽，其中阳极炭块的长度方向上的上表面的中心线上有一排数量为3-4个炭碗，在炭碗的两侧有两个集气槽，每个集气槽的底部垂直向下设有3-10排气孔，阳极炭块的下部设有两个排气槽沟，排气槽沟与排气孔相通。

该实用新型的另一种结构为集气槽靠近阳极中心线的一侧设有数个凹槽6，排气孔3位于凹槽6的底部。

所述集气槽横断面为梯形或矩形，其长度小于炭块的纵向方向长度，槽宽度为30-50mm，高度为20-40mm，排气孔的直径为25-40mm，孔的深度小于阳极炭块的高度，孔与孔之间的距离为80-200mm，排气槽沟宽度为8-25mm

在铝电解生产过程中，阳极炭块底表面产生的阳极气体先进入此槽沟中，然后经此槽沟进入其上部的各个排气孔，经排气孔汇集到阳极炭块上表面的集气槽沟中，再由设于集气槽上部盖板所安置的金属制排气管排出。若想要减少散热或为了减少金属管消耗可设置一个金属管，此时可以让阳极表面位于阳极炭碗两侧的集气槽沟连通，在阳极炭块上表面的这两个集气槽沟之间加一个与这两个沟槽相垂直的横向槽沟，此槽沟可以设置在纵向排列的任何两个相邻的炭碗之间。

本实用新型中阳极炭块上部的排气孔和上表面的集气槽沟以及阳极上表面的炭碗是在阳极振动成型过程中由安装有与炭碗、集气槽和排气管相应模具的重锤直接振动成型制出的，而阳极炭块下部的槽沟是在上述振动成型后的阳极炭块生坯经焙烧之后经机械加工制作出来的。阳极炭块下部的排气槽沟也可以通过下述方法制作：在振动成型时，在振模箱内的底表面设置两个与两排阳极上部排气孔在同一个垂直面上的上窄下宽的钢制筋板，钢制筋板平均厚度为8-50mm，长度与阳极炭块长度相同，高度小于阳极炭块高度减去阳极炭块上表面的集气槽深度与炭块上部排气孔深度之和，振动成型后形成一个上部有孔，下部有槽沟，中间为振实的碳素糊体的阳极炭块生坯，然后将此炭块生坯进行焙烧，焙烧后再经机械加工去掉阳极炭块中上部的排气孔与下部排气槽之间的连接体，用这种方法不仅可以大大地节省机械加工炭块下部槽沟的加工量，而且可以形成阳极底表面上的每个槽沟呈船型结构，这样可以更有利于阳极底表面气体的排出，并降低阳极消耗。