[發明專利]降低陽極炭塊組電阻的方法

無效

• 申請號: 200710053998.1
• 申請日: 2007-02-08
• 公開（公告）號: CN101054692A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 秦曉明;秦筠
• 申請（專利權）人: 秦曉明
• 主分類號: C25C3/12
• 分類號: C25C3/12
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所
• 代理人: 張智和

一、技術領域：

本發明涉及鋁解用的陽極炭塊組內部結構的改進。

二、背景技術：

陽極炭塊組是鋁電解槽的重要組成成分，主要起著導電作用。陽極炭塊組一般由陽極炭塊、鋼爪、鋁—鐵爆炸塊、鋁導桿、磷生鐵澆鑄環五部分組成。磷生鐵環是將熔化狀態下的磷生鐵液體澆鑄在炭陽極的炭碗與鋼爪之間的空隙中冷卻后而形成，它的用途是將鋼爪腿與炭塊連接在一起并起著導電體作用。磷生鐵的熔點約在1400度左右，熔化狀態下的磷生鐵液體在澆鑄后要迅速冷卻至常溫，體積迅速收縮，從而使磷生鐵環與陽極炭碗之間形成一定的縫隙，致使該部位的電阻增大，電壓降增高。該部位的電壓降理想值應不大于60mv，而一般情況下均為90mv左右，高者達110mv以上，超過理想值50mv。而每超1mv要使噸鋁電耗增加3度電，增大50mv就使噸鋁電耗增加150度電，相當于降低電效1％。如何降低陽極炭塊組的鐵—炭壓降，一直是鋁電解行業的一個世界性難題，也是鋁電解長期以來努力克服的課題。

三、發明內容：

本發明的目的是消除和解決磷生鐵環收縮后與炭陽極之間形成的縫隙，降低鐵—炭電阻和壓降。

實現上述目的的技術方案是：鋁電解用陽極炭塊組上部為鋁導桿，下部依次是鋁—鐵爆炸塊、鋼爪和炭塊，炭塊的炭碗與鋼爪腿之間用磷生鐵澆鑄成磷鐵環，主要是在每個磷鐵環與炭塊的炭碗內壁間的收縮縫隙內注滿導電漿體，凝固后成固體導電體。凝固成固體導電體的導電漿體是用導電體粉沫加入具有良好流動性和易揮發性的溶劑中制備而成。

本發明能夠達到如下效果：1、在炭塊炭碗內壁與磷鐵環間的收縮縫隙內注滿導電漿體凝固后，可以有效地降低陽極鋼爪與炭碗之間的鐵炭電阻，增加導電性，平均可降低電壓20-50mv；2、在保持極距不變的情況下可以降低槽電壓；3、如果不降低設定電壓，就會提高極距；4、可以有效地降低噸鋁電耗。以降低設定電壓50mv為例，可以降低噸鋁電耗150度，提高電效1％。

四、附圖說明：

附圖1為陽極炭塊組整體結構示意圖。

附圖2為灌注導電漿體后的陽極炭塊組A部分放大局部剖視示意圖。

五、具體實施方式：

附圖1和2中示出的陽極炭塊組為在磷鐵環(4)與炭塊(6)的炭碗之間的縫隙與空洞中灌注導電漿體后形成固體導電體(5)的縱向側面局部剖視圖，另一縱向側面相同，只是長度不同，省略。一般陽極炭塊組是上部為鋁導桿(1)，其下部依次連有鋁—鐵爆炸塊(2)，陽極鋼爪(3)和炭塊(6)，炭塊(6)上部有炭碗，陽極鋼爪(3)腿伸入炭碗，陽極鋼爪(3)與炭碗間有磷鐵環(4)。導電漿體可以是多種，它是用導電體細粉沫加入溶劑中制備，溶劑應具有良好流動性和易揮發性，例如在煤油中加石墨粉調制成石墨導電漿體。導電漿體有良好的流動性以便灌注，灌滿炭塊(6)炭碗內壁與磷鐵環(4)間的空隙，不久即可凝固形成固體導電體(5)。

由于磷鐵環(4)的厚度一般為25mm左右，溫度由1400度降到常溫，理論收縮量為0.35mm左右，實際測量縫隙寬度與空洞也在0.1-0.4mm之間。測試200kA電解槽使用的1450×660×570mm陽極炭塊澆鑄磷鐵環后的縫隙容積，4個炭碗的縫隙內可注入液體100-500ml，每個炭碗與磷鐵環(4)形成的縫隙容積平均50ml左右。鋼爪氧化越重，鋼爪腿越細者，情況越嚴重。