專利名稱：一種交叉配置異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域鋁電解生產(chǎn)技術(shù)，特別涉及一種交叉配置異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽。
背景技術(shù)：
目前電解槽陰極總體上分為兩種類型，一種是無凸臺的陰極(一般稱為平底陰極)，另一種是有凸臺的陰極(一般稱為新型陰極)，陰極的配置也分為全平底陰極和全新型陰極，而全平底陰極的電解槽，運行電壓相對較高，噸鋁直流電耗也相對較高，不利與節(jié)能生產(chǎn)，全新型陰極在運行過程中存在電解質(zhì)流動性差、氧化鋁濃度分布不均、電解發(fā)粘、極距壓縮等現(xiàn)象，導(dǎo)致新型陰極槽在低電壓下穩(wěn)定性差，電流效率偏低，雖然較全平底臺陰極具有一定的節(jié)能效果，但是仍然不夠理想。在電解槽的研究和發(fā)明方面，我們檢索到如下國內(nèi)外公開文獻中國專利，名稱一種異形陰極碳塊結(jié)構(gòu)鋁電解槽，申請(專利)號 200710010523. 4 申請日2007. 3. 2.，分類號C25C3/08 Q006. 1)申請(專利權(quán))人馮乃樣，摘要該異形陰極碳塊結(jié)構(gòu)鋁電解槽，包括槽殼、設(shè)置在底部的耐火保溫材料、陽極和陰極，陰極碳塊為異形結(jié)構(gòu)，即在陰極碳塊的表面形成若干凸起，該發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽可以減緩電解槽內(nèi)陰極鋁液的流動速度和降低鋁液的波動高度，從而達到提高鋁電解槽的金屬鋁液面的穩(wěn)定性，減少鋁的溶解損失，提高電流效率和減少極距，降低鋁電解生產(chǎn)電能消耗，以及在陰極底部凸起的墻體之間能形成粘稠冰晶石熔體氧化鋁的混合物或沉淀物，阻止陰極鋁液通過槽底裂紋和縫隙流入槽底，熔化鋼棒，達到延長電解槽壽命的目的。 該發(fā)明的凸起的異形結(jié)構(gòu)陰極碳塊是與主體塊連成一體，異形明極碳塊結(jié)構(gòu)的材料同傳統(tǒng)的電解槽的陰極碳塊一樣，它可以是由無煙煤作成的異形陰極碳塊，也可以是由人造石墨碎或無煙煤和人造石墨碎的混和料作成的異形陰極碳塊，還可以是石墨化或半石墨化的異形陰極碳塊。發(fā)明人通過長期對上述全新型陰極電解槽生產(chǎn)運行情況的跟蹤、總結(jié)和分析研究，發(fā)現(xiàn)該電解槽筑爐方法凸臺對鋁液的阻流效果太好而導(dǎo)致電解質(zhì)流動性差、氧化鋁濃度分布不均、電解發(fā)粘、極距壓縮等現(xiàn)象，導(dǎo)致新型陰極電解槽在低電壓生產(chǎn)的情況下穩(wěn)定性差，電流效率偏低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷，通過重新配置陰極，用減少凸臺數(shù)量的方法加大凸臺間距，保證適當(dāng)提高電解質(zhì)的流動性，促進氧化鋁的溶解，改善電解質(zhì)的工作狀態(tài)，達到提高電流效率、降低電能消耗的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
一種交叉配置異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽，包括平底陰極和新型陰極，首先在電解槽的兩端放置平底陰極，然后依次將新型陰極和平底陰極交叉放置，所述的新型陰極是有凸臺的鋁電解用陰極，所述的平底陰極是無凸臺的鋁電解用陰極。通過交叉配置后的異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽，其陰極凸臺之間的距離增大，對鋁液的阻流作用降低，使電解質(zhì)的流動性增大，促進了氧化鋁在電解質(zhì)中的溶解，使電解質(zhì)中的氧化鋁濃度更加均勻，電解質(zhì)電阻降低，不容易出現(xiàn)電解發(fā)粘和極距壓縮的現(xiàn)象，電解槽的穩(wěn)定性增強。以上所述新型陰極的凸臺間距為800mm 1200mm。間距在原來的基礎(chǔ)上增加一倍，阻流作用相對變小，以達到槽內(nèi)液體運行順暢的目的。所述的新型陰極和平底陰極之間有間縫，間縫用常用的碳間糊搗固使新型陰極和平底陰極密固連接。以上所述新型陰極的凸臺形狀為長方形，長為1300mm 1700mm，寬為150mm 300mm,高為 IOOmm 150mmo本發(fā)明的有益效果
1.成本低，砌筑成本較全部采用新型陰極降低了 3萬元/臺。2.促進氧化鋁的溶解。3.改善電解質(zhì)的工作狀態(tài)。4.提高電流效率1%。5.在新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的基礎(chǔ)上降低電能消耗200Kwh。


圖1是本發(fā)明交叉配置異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽。圖中1為鋁電解槽，2為平底陰極，3為新型陰極，4為陰極之間的間縫。
具體實施例方式實施例1
砌筑槽底之前，應(yīng)先將槽殼內(nèi)的灰塵、雜物吹掃干凈。然后按照現(xiàn)有技術(shù)將電解槽槽底砌筑完畢。將新型陰極(3)預(yù)先制備好，并使新型陰極的凸臺形狀為長方形，長為1500mm，寬為150mm，高為130mm (高出平底陰極的高度)；再按照新型陰極(3)的凸臺間距為800mm將平底陰極預(yù)先制備好。在電解槽的兩端放置平底陰極(2)，然后依次將新型陰極(3)和平底陰極(2)交叉放置，最后用常用的碳間糊將新型陰極(3)和平底陰極(2)之間的間縫(4)搗固，使新型陰極(3)和平底陰極(2)密固連接。實施例2
砌筑槽底之前，應(yīng)先將槽殼內(nèi)的灰塵、雜物吹掃干凈。然后按照現(xiàn)有技術(shù)將電解槽槽底砌筑完畢。將新型陰極(3)預(yù)先制備好，并使新型陰極的凸臺形狀為長方形，長為1600mm，寬為160mm，高為140mm (高出平底陰極的高度);再按照新型陰極(3)的凸臺間距為IOOOmm將平底陰極預(yù)先制備好。在電解槽的兩端放置平底陰極(2)，然后依次將新型陰極(3)和平底陰極(2)交叉放置，最后用常用的碳間糊將新型陰極(3)和平底陰極(2)之間的間縫(4)搗固，使新型陰極(3)和平底陰極(2)密固連接。
實施例3
砌筑槽底之前，應(yīng)先將槽殼內(nèi)的灰塵、雜物吹掃干凈。然后按照現(xiàn)有技術(shù)將電解槽槽底砌筑完畢。將新型陰極(3)預(yù)先制備好，并使新型陰極的凸臺形狀為長方形，長為1700mm，寬為170mm，高為150mm(高出平底陰極的高度);再按照新型陰極(3)的凸臺間距為1200mm將平底陰極預(yù)先制備好。在電解槽的兩端放置平底陰極(2)，然后依次將新型陰極(3)和平底陰極(2)交叉放置，最后用常用的碳間糊將新型陰極(3)和平底陰極(2)之間的間縫(4)搗固，使新型陰極(3)和平底陰極(2)密固連接。生產(chǎn)實踐及發(fā)明效果驗證
廣西某電解鋁廠采用本發(fā)明的陰極交叉配置電解槽(實施例1-3)與全部采用新型陰極的電解槽進行實際生產(chǎn)對比試驗，得到下表
權(quán)利要求
1.一種交叉配置異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽，包括平底陰極(2)和新型陰極(3)，其特征在于電解槽的兩端放置平底陰極(2)，然后依次將新型陰極(3)和平底陰極(2)交叉放置，所述的新型陰極(3)是有凸臺的鋁電解用陰極，所述的平底陰極(2)是無凸臺的鋁電解用陰極。.2.2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉配置異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽，其特征在于所述新型陰極(3)的凸臺間距為800mm 1200mm。.3.3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交叉配置異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽，其特征在于所述的新型陰極(3)和平底陰極(2)之間有間縫(4)，間縫(4)用常用的碳間糊搗固，使新型陰極 (3)和平底陰極(2)密固連接。.4.4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交叉配置異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽，其特征在于所述新型陰極(3)的凸臺形狀為長方形，長為1500mm 1700mm，寬為150mm 300mm，高為IOOmm 150mmo
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交叉配置異形陰極結(jié)構(gòu)鋁電解槽，包括平底陰極(2)和新型陰極(3)，電解槽的兩端放置平底陰極(2)，然后依次將新型陰極(3)和平底陰極(2)交叉放置，同時設(shè)計新型陰極的凸出部分的尺寸，并使得新型陰極凸出部分的間距更加科學(xué)合理，解決了全部采用新型陰極砌筑的電解槽在運行過程中由于存在電解質(zhì)流動性差、氧化鋁濃度分布不均、電解質(zhì)發(fā)粘、極距壓縮等現(xiàn)象而導(dǎo)致的新型陰極槽在低電壓下穩(wěn)定性差，電流效率偏低的問題。本方法簡單、成本低，具有良好的節(jié)能增效效果。
文檔編號C25C3/08GK102534671SQ20121005891
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者馮乃祥, 吳大奎, 張峰, 張開躍, 楊云坤, 林琳, 熊斌, 黃前斌, 龔學(xué)德 申請人:廣西百色銀海鋁業(yè)有限責(zé)任公司