鋁電解用低耗預(yù)焙陽(yáng)極的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鋁電解用低耗預(yù)焙陽(yáng)極。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁電解用預(yù)焙陽(yáng)極是鋁電解生產(chǎn)必用的第二大主要原料，在鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中，擔(dān)負(fù)導(dǎo)電、參與電化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)及承重。對(duì)于鋁電解廠這種高能耗企業(yè)來(lái)說(shuō)，特別關(guān)注的是資源的高效利用，總是力圖通過(guò)各種技術(shù)措施來(lái)降低消耗，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本降低，因此對(duì)于預(yù)焙陽(yáng)極也同樣希望其結(jié)構(gòu)能夠向節(jié)能降耗、資源高效利用的方向發(fā)展。
[0003]對(duì)于預(yù)焙陽(yáng)極來(lái)說(shuō)，依照鋁電解的碳耗與電耗和電流效率的關(guān)系，通常是碳耗與電耗成正比，又與電流效率成反比。即，當(dāng)碳耗降低，電耗亦降低，而電流效率提高，從而又可使碳耗進(jìn)一步降低。
[0004]如圖1所示，傳統(tǒng)的鋁電解用預(yù)焙陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)通常是由下部體13和凸臺(tái)11兩部分組成。所述下部體13的形狀為帶棱角的仿長(zhǎng)方體形，下部體的底面為平面；所述凸臺(tái)為梯形凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有數(shù)個(gè)凹形的碳碗12，碳碗12用于安裝陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，經(jīng)澆鑄磷生鐵后與鋼爪和導(dǎo)電鋁桿連接。
[0005]由于凸臺(tái)的形狀為梯形，就使得碳碗內(nèi)壁與凸臺(tái)的縱向斜面外緣，在水平位置上的距離長(zhǎng)短不等，這樣電流通過(guò)陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，經(jīng)磷生鐵和碳碗內(nèi)壁流向陽(yáng)極體時(shí)會(huì)造成陽(yáng)極電流分布不均，陽(yáng)極電壓降增大，且凸臺(tái)的縱向斜面位于靠碳碗間的部分占據(jù)凸臺(tái)的體積過(guò)大，造成制造預(yù)焙陽(yáng)極的原料用量大，使用中更換出的陽(yáng)極殘極量大，陽(yáng)極碳耗高；陽(yáng)極在成型、焙燒及磷生鐵澆鑄時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力不易均勻分散，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)碗口裂紋，從而影響陽(yáng)極組裝的合格品率。
[0006]另外，現(xiàn)有的鋁電解用預(yù)焙陽(yáng)極中，凸臺(tái)的肩部為棱角過(guò)渡而與預(yù)焙陽(yáng)極的下部體連接，構(gòu)成由斜面帶棱角的肩部。由于肩部為斜面帶棱角的形狀，電流走向肩部的棱角處的距離最長(zhǎng)，不但影響陽(yáng)極電流均勻分布，使陽(yáng)極電壓降增加，制造陽(yáng)極時(shí)用料量大，使用中換出的殘極量大；陽(yáng)極在成型、焙燒及組裝澆鑄時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力不易均勻分散，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)碗口裂紋，從而影響陽(yáng)極組裝的合格品率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種能使陽(yáng)極電流分布均勻的鋁電解用低耗預(yù)焙陽(yáng)極。
[0008]解決本實(shí)用新型技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該鋁電解用低耗預(yù)焙陽(yáng)極包括下部體和凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有碳碗，其中，凸臺(tái)的形狀設(shè)置為使得碳碗的內(nèi)壁各處與凸臺(tái)的外緣各處之間，在水平位置上的距離一致或趨于一致。
[0009]優(yōu)選的是，所述碳碗采用多個(gè)，所述凸臺(tái)包括多個(gè)依次相連的圓臺(tái)體，且圓臺(tái)體的數(shù)量與碳碗的數(shù)量相同，各碳碗分別設(shè)于各圓臺(tái)體的內(nèi)部。
[0010]優(yōu)選的是，各圓臺(tái)體之間通過(guò)弧形面過(guò)渡并依次連接為一體。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述相鄰兩圓臺(tái)體之間過(guò)渡用的弧形面是通過(guò)切面與圓弧面相結(jié)合向凸臺(tái)的內(nèi)部方向切圓而形成的。
[0012]優(yōu)選各所述碳碗的高度和直徑相同，各圓臺(tái)體的大小相同。
[0013]優(yōu)選的是，所述下部體為仿長(zhǎng)方體形，下部體包括四個(gè)側(cè)面和一個(gè)底面，在所述四個(gè)側(cè)面中，相鄰兩側(cè)面之間通過(guò)弧形面過(guò)渡連接為一體。
[0014]更優(yōu)選的是，所述四個(gè)側(cè)面分別與底面之間通過(guò)弧形面過(guò)渡連接為一體。
[0015]更優(yōu)選的是，所述下部體上設(shè)有導(dǎo)流槽，所述導(dǎo)流槽的寬度從下部體的側(cè)面向下部體的內(nèi)部延伸，導(dǎo)流槽的高度從下部體的底面向下部體的內(nèi)部延伸。
[0016]優(yōu)選的是，所述導(dǎo)流槽采用兩個(gè)，兩個(gè)導(dǎo)流槽對(duì)稱設(shè)置在下部體的底面上。
[0017]本實(shí)用新型提供的低耗預(yù)焙陽(yáng)極，通過(guò)改變現(xiàn)有的預(yù)焙陽(yáng)極的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，并使凸臺(tái)的各圓臺(tái)體的外緣之間通過(guò)內(nèi)切圓連接過(guò)渡，即將現(xiàn)有的由帶斜面的棱角過(guò)渡的結(jié)構(gòu)變成圓弧面過(guò)渡的結(jié)構(gòu)形狀，即使得碳碗內(nèi)壁各處至凸臺(tái)的外緣之間，在水平位置上的距離基本相等，從而可使陽(yáng)極電流分布均勻，減弱槽內(nèi)磁流體波動(dòng)，降低了陽(yáng)極電壓降從而降低電耗，又利于生產(chǎn)穩(wěn)定，提高電流效率；而各圓臺(tái)體之間通過(guò)內(nèi)切圓進(jìn)行過(guò)渡，既減輕了陽(yáng)極重量又可直接減少制造陽(yáng)極的原料用量，并使得應(yīng)力得到均勻分散，防止和減少可能出現(xiàn)的碗口裂紋，還保證了凸臺(tái)強(qiáng)度。
[0018]以400KA鋁電解用預(yù)焙陽(yáng)極為例，陽(yáng)極碳?jí)K的尺寸為1650X 700X620mm，原設(shè)計(jì)(傳統(tǒng)的預(yù)焙陽(yáng)極形狀)的單塊重量為1033kg，提高體積密度后實(shí)際平均單塊重1045kg，而將之改進(jìn)為本實(shí)用新型預(yù)焙陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)后，單塊重量為1009kg，即使得單塊重量減輕24?36kg，只按年產(chǎn)20萬(wàn)噸電解鋁系列計(jì)算，一年可降低碳耗2400?3600噸。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0020]該預(yù)焙陽(yáng)極通過(guò)使陽(yáng)極電流分布均勻，可降低陽(yáng)極電壓降從而可降低電耗，且陽(yáng)極電流均勻分布，可減弱鋁電解槽內(nèi)磁流體波動(dòng)而提高電流效率，依據(jù)陽(yáng)極碳耗與電耗和電流效率的關(guān)系，又可進(jìn)一步降低碳耗。該結(jié)構(gòu)的預(yù)焙陽(yáng)極能夠使陽(yáng)極電流分布均勻，制造時(shí)用料比現(xiàn)有的預(yù)焙陽(yáng)極減少，使用時(shí)碳耗降低。即本實(shí)用新型預(yù)焙陽(yáng)極通過(guò)降低陽(yáng)極消耗、降低電耗和提高電流效率，可達(dá)到資源高效利用，生產(chǎn)成本有效降低的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為傳統(tǒng)的鋁電解用預(yù)焙陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中鋁電解用低耗預(yù)焙陽(yáng)極的立體圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1中鋁電解用低耗預(yù)焙陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0024]圖4為圖3的俯視圖；
[0025]圖5為圖3的A-A剖視圖。
[0026]圖中:1_凸臺(tái)；2_碳碗；3_第一弧形面；4_第二弧形面；5_第二弧形面；6_下部體-J-導(dǎo)流槽；11_凸臺(tái)；12_碳碗；13_下部體。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本實(shí)用新型中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0028]本實(shí)用新型鋁電解用低耗預(yù)焙陽(yáng)極包括下部體和凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有碳碗，其中，凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為使得碳碗內(nèi)壁各處與凸臺(tái)的外緣各處之間，在水平位置上的距離一致或趨于一致。
[0029]本實(shí)用新型通過(guò)將凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為使得碳碗的內(nèi)壁各處至凸臺(tái)的外緣各處之間，在水平位置上的距離一致或趨于一致，從而可使陽(yáng)極電流均勻分布，以減弱鋁電解槽內(nèi)磁流體波動(dòng)而提尚電流效率。
[0030]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]實(shí)施例1:
[0032]如圖2-5所示，本實(shí)施例中，該鋁電解用預(yù)焙陽(yáng)極包括下部體6和凸臺(tái)1，凸臺(tái)I內(nèi)部設(shè)有多個(gè)碳碗2，用于安裝導(dǎo)電裝置。其中，凸臺(tái)I的形狀設(shè)置為使得碳碗的內(nèi)壁各處至凸臺(tái)的外緣之間，在水平位置上的距離一致或趨于一致。
[0033]具體地，在本實(shí)施例中，凸臺(tái)I包括多個(gè)依次相連的圓臺(tái)體，且圓臺(tái)體的數(shù)量與碳碗2的數(shù)量