專利名稱：一種新型鋁電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型鋁電解槽，具體的說是涉及一種能夠改善電解槽內(nèi)電流分布狀況的新型鋁電解槽。
背景技術(shù)：
大型鋁電解槽穩(wěn)定性設(shè)計是電解槽設(shè)計的關(guān)鍵，而電解槽的穩(wěn)定性主要取決于垂直磁場與水平電流，因此電解槽水平電流是電解槽設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一。鋁電解槽陰極電流分布的好壞對水平電流有直接影響。當然，影響電流分布的因素是多方面的，如電解槽母線設(shè)計、碳塊高度、陰極鋼棒形狀、陰極出電形式(側(cè)部還的底部)、鋁液高度、電解槽內(nèi)槽膛形狀、槽底沉淀等等，而電解槽內(nèi)水平電流又以短軸方向上的水平電流為主，最大值在5000A/m2.。電解槽在實際運行中，電流存在偏流的情況，就是離出電端越近，電流密度越大，如圖1所示，這樣會增加水平電流密度，引起鋁液波動趨勢，加大鋁液二次反應(yīng)，增加電流效率損失。目前還沒有一種可以有效的抑制水平電流密度電解槽。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題，是針對現(xiàn)有的電解槽在實際運行中電流存在偏流的問題，提出一種新型鋁電解槽。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種新型鋁電解槽，包括碳素陽極、陰極炭塊和陰極鋼棒，所述陰極炭塊設(shè)置在陰極鋼棒上，所述碳素陽極設(shè)置在陰極炭塊正上方，其特征在于，所述陰極鋼棒上設(shè)置有電阻器，所述電阻器在陰極炭塊上的正投影位于陰極炭塊的右端，電流流出的方向為陰極炭塊的右端。具體的，所述電阻器的橫截面為梯形。具體的，所述梯形的上底寬度為180-220mm、下底寬度為750_850mm，高為110-130mmo本實用新型的有益效果為，能有效改善電流分布，減少水平電流分量，減小鋁液波動趨勢，增加電解槽穩(wěn)定性，提高電解槽電流效率。

圖1為傳統(tǒng)的電解槽結(jié)構(gòu)和電流走向示意圖；圖2為本實用新型的電解槽結(jié)構(gòu)和電流走向示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，詳細描述本實用新型的技術(shù)方案:如圖1所示，傳統(tǒng)的電解槽包括碳素陽極1、陰極炭塊2和陰極鋼棒3，陰極炭塊2設(shè)置在陰極鋼棒3上，所述碳素陽極I設(shè)置在陰極炭塊2正上方，在電解槽的實際工作過程中電流可以分解為如圖所示的由碳素陽極I流向陰極炭塊2的垂直分量和在陰極鋼棒3上以水平方向流出的水平分量，目前這種結(jié)構(gòu)的電解槽的問題在于電流在靠近陰極炭塊2的右端時，其電流密度會變大，其主要原因在于，陰極碳塊2和陰極鋼棒3之間相當于一塊電阻，而根據(jù)材料本身的電阻率，距離越遠電阻就越大，而在靠近出電端的陰極鋼棒3和陰極碳塊2之間的距離是最短的，故而電阻也最小，電流往這個方向通過的趨勢就變大，從而使得出電端處的電流密度變大。如圖2所示，本實用新型所述的新型電解槽包括碳素陽極1、陰極炭塊2、陰極鋼棒3和電阻器4，陰極炭塊2設(shè)置在陰極鋼棒3上，碳素陽極I設(shè)置在陰極炭塊2正上方，電阻器4設(shè)置在陰極鋼棒3上，電阻器4在陰極炭塊2上的正投影位于陰極炭塊2的右端，電流流出的方向為陰極炭塊2的右端。本實用新型總的技術(shù)方案，通過在于在陰極鋼棒3靠近出電端處設(shè)置電阻器4，從而增加陰極鋼棒3出電端處的局部電阻，減小水平電流強度，其主要原理為:在陰極炭塊2和陰極鋼棒3之間增加電阻器4后，陰極鋼棒3和陰極炭塊2在靠近出電端處的電阻增加，從而使電流偏向陰極鋼棒3的中后端，減少了水平電流在出電端處的電流密度，從而實現(xiàn)改善電流分布，減小鋁液波動趨勢，增加電解槽穩(wěn)定性，提高電解槽電流效率的目的。在具體的實現(xiàn)過程中可以采用不導(dǎo)電的高強澆注料進行實施。具體的，所述電阻器的橫截面為梯形。本方案的目的在于提供一種優(yōu)選的可實施的電阻器4實現(xiàn)方式，根據(jù)電流分布成形的原理，如果設(shè)置的電阻器面積過大，或者不規(guī)貝U，并不利于改善電流分布，反而導(dǎo)致電流過度往陰極鋼棒3的中后端集中，其結(jié)果仍然是電流分布密度不均勻，無法實現(xiàn)改善電流分布的目的。具體的，所述梯形的上底寬度為180-220mm、下底寬度為750_850mm，高為110-130mm。為了最好的控制電流分布的密度，本方案提出了一種優(yōu)選的電阻器4的實現(xiàn)方式，在本方案提出的實施范圍內(nèi)，能夠較優(yōu)的控制電流分布。當梯形面上底在180-220mm范圍內(nèi)，下底在750-850mm范圍內(nèi)，高在110_130mm范圍內(nèi)時，其設(shè)計對短軸水平電流有較好的抑制作用。詳見表1:`[0016]表I陰極鋼棒斜扎面設(shè)計效果
權(quán)利要求1.種新型鋁電解槽，包括碳素陽極(I)、陰極炭塊(2)和陰極鋼棒(3)，所述陰極炭塊(2)設(shè)置在陰極鋼棒(3)上，所述碳素陽極(I)設(shè)置在陰極炭塊正上方，其特征在于，所述陰極鋼棒上(3)設(shè)置有電阻器(4)，所述電阻器(4)在陰極炭塊(2)上的正投影位于陰極炭塊(2)的右端。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型鋁電解槽，其特征在于，所述電阻器(4)的橫截面為梯形。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型鋁電解槽，其特征在于，所述梯形的上底寬度為180_220mm、下底寬度為 750_850mm、高為 110-1 30mmη
專利摘要本實用新型涉及一種新型鋁電解槽，具體的說是涉及一種能夠改善電解槽內(nèi)電流分布狀況的新型鋁電解槽。本實用新型所述的一種新型鋁電解槽，包括碳素陽極、陰極炭塊和陰極鋼棒，所述陰極炭塊設(shè)置在陰極鋼棒上，所述碳素陽極設(shè)置在陰極炭塊正上方，其特征在于，所述陰極鋼棒上設(shè)置有電阻器，所述電阻器在陰極炭塊上的正投影位于陰極炭塊的右端，電流流出的方向為陰極炭塊的右端。本實用新型的有益效果為，能有效改善電流分布，減少水平電流分量，減小鋁液波動趨勢，增加電解槽穩(wěn)定性，提高電解槽電流效率。本實用新型尤其適用于鋁電解槽。
文檔編號C25C3/08GK202925108SQ20122062792
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者王有來, 李勇, 秦衛(wèi)中, 楊求思, 鄧文, 李煒煜, 王世海, 杜慧龍 申請人:四川啟明星鋁業(yè)有限責任公司