[实用新型]降低铝液水平电流的铝电解阴极结构

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种铝电解槽，特别是涉及一种降低铝液水平电流的铝电解阴极结构。

【背景技术】

在铝电解生产工艺中，由于铝液电阻远小于阴极炭块的电阻，因此电流将在铝液中发生很大的偏转，从而产生铝液中的水平电流，水平电流增加不仅会显著增大垂直磁场，而磁场相互作用，会影响电解槽流体的稳定性。而传统的铝电解槽阴极结构的阴极炭块包括嵌设于所述阴极炭块底部的主体部和由所述主体部的两端向外延伸的出电端。由于阴极钢棒均匀布置于阴极炭块底部，会导致铝液水平电流偏大，在磁场与水平电流的相互作用下引起铝液波动幅度变大及电解质-铝液界面变形严重，造成有效极距降低。而要维持电解槽正常稳定生产，必须要保持相对合适的有效极距，因此在铝液波动幅度较大时，必须提高电解槽的工作电压来维持合适的有效极距，但是也会带来大量的能量的无用消耗。同时，电解质-铝液界面变形大，接触面积变大，必然造成生成的金属铝的溶解损失，减低电流效率，也造成能耗的增加。

相关技术中，为了降低铝电解槽铝液水平电流，有以下改进方案。中国专利CN103243350A公开了“一种降低铝液水平电流的铝电解槽侧部导电阴极结构”，通过安装水平或倾斜的导电的侧部阴极钢棒降低铝液中水平电流的大小，该方法需在阴极钢棒的侧部开槽，制作工艺相对复杂，且对阴极钢棒的侧部开通槽，减低了阴极钢棒的相应力学性能，影响使用寿命。中国专利CN102181883A公开了“一种可控调节铝液中水平电流的铝电解槽阴极结构”，通过使用连续或部分突起型阴极钢棒或者通过在普通矩形钢棒与阴极炭块间部分位置加垫导电性良好的垫高材料使得阴极结构可对铝液中水平电流分布及大小进行重新调整。具体地，将阴极炭块底部沿长度方向开有一条截面连续变化的燕尾槽，与之对应的一条燕尾槽内嵌有一根设有连续突起的通长的阴极钢棒。该方案的不足在于，阴极炭块和阴极钢棒结构的改变会改变阴极钢棒与阴极炭块间的应力、导电性能的改变，会给电解槽的寿命带来一定的影响和安全隐患。

因此，实有必要提供一种新的降低铝液水平电流的铝电解阴极结构克服上述技术问题。

【实用新型内容】

本实用新型需解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种加工简便，不改变阴极炭块的结构，对电解槽寿命影响小的降低铝液水平电流的铝电解阴极结构。该装置的具体技术方案如下：

一种降低铝液水平电流的铝电解阴极结构，包括：阴极炭块，导电扎固糊料和嵌设于所述阴极炭块底部的阴极钢棒，所述导电扎固糊料涂设在所述阴极钢棒的与所述阴极炭块接触的外表面，所述阴极钢棒通过所述导电扎固糊料与所述阴极炭块连接，所述阴极钢棒包括嵌设于所述阴极炭块底部的主体部和由所述主体部的两端向外延伸的出电端；其特征在于，所述阴极钢棒的主体部上的两端位置分别设有电阻带，所述电阻带的总长度为所述阴极钢棒总长的(1/7-1/3)，所述电阻带上设有若干绝缘孔，所述绝缘孔内用绝缘糊料填充。

优选的，所述绝缘孔为两组，对称分布在所述主体部的两端，所述绝缘孔的孔径相等，所述绝缘孔的轴线均在同一水平面内。

优选的，所述绝缘孔为两组，对称分布在所述主体部的两端，所述绝缘孔的孔径相等，所述绝缘孔到所述阴极炭块的距离由所述阴极钢棒的两端向中部逐渐增大。

优选的，所述绝缘孔为两组，对称分布在所述主体部的两端，所述绝缘孔的孔径由两端向中部逐渐变小，所述绝缘孔的轴线均在同一水平面内。

优选的，所述绝缘孔为两组，对称分布在所述主体部的两端，所述绝缘孔的孔径由所述阴极钢棒的两端向中部逐渐变小，所述绝缘孔到所述阴极炭块的距离由所述阴极钢棒的两端向中部逐渐增大。

优选的，所述阴极钢棒的电阻带的绝缘孔的下部涂设的导电扎固糊料用绝缘糊料代替。

与相关技术相比，本实用新型本实用新型加工简便、易于实现、不改变阴极炭块的结构，对电解槽寿命影响小。

【附图说明】

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型中一种阴极钢棒的结构示意图；

图3为本实用新型中实施例一的结构示意图；

图4为本实用新型中实施例二的结构示意图；

图5为本实用新型中实施例三的结构示意图；

图6为本实用新型中实施例四的结构示意图；

图7为本实用新型中实施例五的结构示意图；

图8为本实用新型中实施例六的结构示意图；

图9为本实用新型中实施例七的结构示意图。