專利名稱：鋁電解槽復(fù)合碳陽(yáng)極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可廣泛應(yīng)用于電解鋁生產(chǎn)領(lǐng)域的鋁電解槽復(fù)合碳陽(yáng)極，它能有效地降低電解鋁的生產(chǎn)成本，節(jié)約大量資源。
背景技術(shù)：
二次世界大戰(zhàn)前，鋁電解企業(yè)多采用于陽(yáng)極糊(代號(hào)THY)為基料的自焙陽(yáng)極槽(電解槽)來生產(chǎn)，40年代及50年代主要發(fā)展側(cè)部導(dǎo)電或上部導(dǎo)電自焙陽(yáng)極電解槽。因此類電解槽不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作及陽(yáng)極糊焙燒時(shí)產(chǎn)生大量瀝青煙氣，造成生產(chǎn)條件惡化和環(huán)境污染。從二十世紀(jì)六十年代起，大容量預(yù)焙陽(yáng)極(代號(hào)TY)電解槽得到重視和發(fā)展。從世界范圍看，目前約有80％的企業(yè)采用預(yù)焙陽(yáng)極槽來進(jìn)行電解鋁的生產(chǎn)。隨著人類對(duì)生存環(huán)境要求的日趨重視，仍呈加快發(fā)展態(tài)勢(shì)。碳陽(yáng)極也叫預(yù)焙陽(yáng)極。碳陽(yáng)極和陽(yáng)極糊相比，具有工業(yè)衛(wèi)生條件好，電耗低，電流密度高等優(yōu)越性能。但其生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)工序多。而重要的問題在于生產(chǎn)、運(yùn)行過程中，碳陽(yáng)極不能像自焙陽(yáng)極一樣，可定期投放連續(xù)運(yùn)行。它必須在一定的使用周期內(nèi)，予以更換新的經(jīng)預(yù)先加工處理的碳陽(yáng)極塊再投入運(yùn)行。而更換下來的殘陽(yáng)極又占原碳陽(yáng)極重量的相當(dāng)比重，一般在15％-20％，這將大大增加電解鋁的生產(chǎn)成本。盡管殘陽(yáng)極仍可回收利用，再加之周而復(fù)始鑄造鋼爪、導(dǎo)電鋼棒及每次的組合安裝，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)。這對(duì)電解鋁生產(chǎn)企業(yè)來講，是一種不容忽視而亟待解決的重要問題。以年產(chǎn)7萬(wàn)噸電解鋁企業(yè)為例，每年碳陽(yáng)極耗資即在8505-8662.5萬(wàn)元間；每年碳陽(yáng)極殘極耗資即在1275.75-1701萬(wàn)元間；扣除碳陽(yáng)極殘極處理回收價(jià)后，每年殘極實(shí)際耗資低限值即在793.8-1058.4萬(wàn)元間。也就是說企業(yè)年生產(chǎn)成本增加了1000多萬(wàn)元。從另一方面再看，碳陽(yáng)極未上電解槽前的工作量和所耗工時(shí)概況。年產(chǎn)7萬(wàn)噸電解鋁，年耗碳陽(yáng)極至少在37800-38500噸間。若以每塊陽(yáng)極重0.74噸計(jì)算，每年需處理5.1081-5.2027萬(wàn)塊碳陽(yáng)極的鋼爪、導(dǎo)電鋼棒的澆鑄工作。同理，每年也需將5.1081-5.2027萬(wàn)塊陽(yáng)極殘極的鋼爪、鋼棒打掉，再回收處理利用。這項(xiàng)工作每年亦需耗去相當(dāng)?shù)娜?、?cái)、物及專用設(shè)備來處理。再加之能源消耗，每年又是一筆不小的耗資。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)以上的不足而研制的一種鋁電解槽復(fù)合碳陽(yáng)極，它包括陽(yáng)極導(dǎo)電母線1，底部保溫加固層9，底部保溫加固層9上固定有陰極導(dǎo)電母線8，陰極導(dǎo)電母線8上有底部碳?jí)K6、鋁溶液及電解質(zhì)5，電解槽側(cè)部外固定有絕緣保溫加固層7，其特征在于復(fù)合碳陽(yáng)極碳?jí)K是由陽(yáng)極基體碳?jí)K2，燃燒碳?jí)K3、4構(gòu)成的，陽(yáng)極導(dǎo)電母線1通過導(dǎo)電鋼棒和陽(yáng)極基體碳?jí)K2連接，陽(yáng)極基體碳?jí)K2的和燃燒碳?jí)K3、4連接。陽(yáng)極基體碳?jí)K2上至少有兩個(gè)導(dǎo)電鋼棒澆注孔10。在陽(yáng)極基體碳?jí)K2、燃燒碳?jí)K3、4的相應(yīng)部位均設(shè)有緊固孔11和定位孔12。該產(chǎn)品的積極效果是①鋁電解槽運(yùn)行全過程中不存在陽(yáng)極殘極存留現(xiàn)象。從而結(jié)束了電解鋁生產(chǎn)領(lǐng)域中遺留陽(yáng)極殘極的歷史。在每一個(gè)生產(chǎn)周期終結(jié)，可使用快速而簡(jiǎn)捷的方法疊續(xù)上新的碳陽(yáng)極燃燒碳?jí)K，迅速投入運(yùn)行。每年僅陽(yáng)極殘極就可降低耗資1275.75-1701萬(wàn)元。每噸下浮成本在182.25-243元間。從第一層面上降低了電解鋁的生產(chǎn)成本。②省去了周而復(fù)始的鋼爪、導(dǎo)電鋼棒的生產(chǎn)、加工、回收處理及每次周期性的組合安裝工作和由此引發(fā)的諸多費(fèi)用積累。同時(shí)也直接減少了庫(kù)存儲(chǔ)量，減少了資金的占用量，加速了資金的周轉(zhuǎn)。從第二層面上降低了電解鋁的生產(chǎn)成本。③改善了員工的工作環(huán)境條件，勞務(wù)工作量予以大幅度的精簡(jiǎn)，提高了工效。相應(yīng)精簡(jiǎn)了勞務(wù)人員的投入。例如碳陽(yáng)極鋼爪、導(dǎo)電鋼棒的澆鑄環(huán)節(jié)。一般生產(chǎn)企業(yè)均設(shè)有80-100人的專一部門，來處理數(shù)萬(wàn)塊陽(yáng)極的澆鑄工作。碳陽(yáng)極疊序連投應(yīng)用到生產(chǎn)中，陽(yáng)極基體碳?jí)K2僅需一次性澆鑄就可長(zhǎng)期性使用。因此，該項(xiàng)工作從批量生產(chǎn)降至為微量的修補(bǔ)。從第三層面上降低了電解鋁的生產(chǎn)成本。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型復(fù)合碳陽(yáng)極碳?jí)K的結(jié)構(gòu)示意主視圖。
圖3是圖2的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖1、2、3所示。參見圖1、3，復(fù)合碳陽(yáng)極碳?jí)K是由陽(yáng)極基體碳?jí)K2，燃燒碳?jí)K3、4構(gòu)成的，陽(yáng)極導(dǎo)電母線1通過導(dǎo)電鋼棒和陽(yáng)極基體碳?jí)K2連接，陽(yáng)極基體碳?jí)K2和燃燒碳?jí)K3、4連接。在陽(yáng)極基體碳?jí)K2、燃燒碳?jí)K3、4的相應(yīng)部位均設(shè)有緊固孔11和定位孔12，緊固孔11是用來固定陽(yáng)極基體碳?jí)K2、燃燒碳?jí)K3、4的，定位孔12是用來確定陽(yáng)極基體碳?jí)K2、燃燒碳?jí)K3、4之間的位置的。參見圖1、2，復(fù)合碳陽(yáng)極疊續(xù)連投，就是將原碳陽(yáng)極由單塊投放變?yōu)殛?yáng)極基體碳?jí)K2和燃燒碳?jí)K3、4共同構(gòu)成的復(fù)合陽(yáng)極碳?jí)K投放的鋁電解生產(chǎn)運(yùn)行新技術(shù)。工作時(shí)，電流由陽(yáng)極導(dǎo)電母線1經(jīng)導(dǎo)電鋼棒和陽(yáng)極基體碳?jí)K2，使燃燒碳?jí)K3、4燃燒工作，產(chǎn)生電化反應(yīng)。當(dāng)鋁電解槽運(yùn)行至一個(gè)周期后，燃燒碳?jí)K4燃盡時(shí)，將陽(yáng)極基體碳?jí)K2和燃燒碳?jí)K3解體，然后在陽(yáng)極基體碳?jí)K2與燃燒碳?jí)K3之間疊加上新的燃燒碳?jí)K，即可轉(zhuǎn)入再運(yùn)行。復(fù)合碳陽(yáng)極疊續(xù)連投的應(yīng)用，消除了原電解鋁生產(chǎn)領(lǐng)域的諸多弊端，極大的降低了電解鋁的生產(chǎn)成本，結(jié)束了電解鋁生產(chǎn)過程中鋁電解槽碳陽(yáng)極遺留殘極的難題，大量節(jié)約了資源。
權(quán)利要求1.一種鋁電解槽復(fù)合碳陽(yáng)極，包括陽(yáng)極導(dǎo)電母線(1)，底部保溫加固層(9)上固定有陰極導(dǎo)電母線(8)，陰極導(dǎo)電母線(8)上有底部碳?jí)K(6)、鋁溶液及電解質(zhì)(5)，電解槽側(cè)部外固定有絕緣保溫加固層(7)，其特征在于復(fù)合碳陽(yáng)極碳?jí)K是由陽(yáng)極基體碳?jí)K(2)，燃燒碳?jí)K(3)、(4)組成的，陽(yáng)極導(dǎo)電母線(1)通過導(dǎo)電鋼棒和陽(yáng)極基體碳?jí)K(2)連接，陽(yáng)極基體碳?jí)K(2)和燃燒碳?jí)K(3)、(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽復(fù)合碳陽(yáng)極，其特征在于陽(yáng)極基體碳?jí)K(2)上至少有兩個(gè)導(dǎo)電鋼棒澆注孔(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽復(fù)合碳陽(yáng)極，其特征在于在陽(yáng)極基體碳?jí)K(2)、燃燒碳?jí)K(3)、(4)的相應(yīng)部位均設(shè)有緊固孔(11)和定位孔(12)。
專利摘要一種鋁電解槽復(fù)合碳陽(yáng)極包括陽(yáng)極導(dǎo)電母線1，底部保溫加固層9上固定有陰極導(dǎo)電母線8，陰極導(dǎo)電母線8上有底部碳?jí)K6、鋁溶液及電解質(zhì)5，電解槽側(cè)部外固定有絕緣保溫加固層7，其特征是復(fù)合碳陽(yáng)極碳?jí)K是由陽(yáng)極基體碳?jí)K2，燃燒碳?jí)K3、4組成的，陽(yáng)極導(dǎo)電母線1通過導(dǎo)電鋼棒和陽(yáng)極基體碳?jí)K2連接，陽(yáng)極基體碳?jí)K2和燃燒碳?jí)K3、4連接。陽(yáng)極基體碳?jí)K2上至少有兩個(gè)導(dǎo)電鋼棒澆注孔10。在陽(yáng)極基體碳?jí)K2、燃燒碳?jí)K3、4的相應(yīng)部位均設(shè)有緊固孔11和定位孔12。復(fù)合碳陽(yáng)極疊續(xù)連投的應(yīng)用，消除了原電解鋁生產(chǎn)領(lǐng)域的諸多弊端，極大的降低了電解鋁的生產(chǎn)成本，結(jié)束了電解鋁生產(chǎn)過程中鋁電解槽碳陽(yáng)極遺留殘極的難題，大量節(jié)約了資源。
文檔編號(hào)C25C3/12GK2730889SQ20042001117
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者王延森 申請(qǐng)人:王延森