[實用新型]鋁電解槽

無效

• 申請號: 200720013085.2
• 申請日: 2007-07-03
• 公開（公告）號: CN201065435Y
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 楊曉東;劉雅鋒;鄒智勇;周東方;楊昕東
• 申請（專利權）人: 沈陽鋁鎂設計研究院
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司
• 代理人: 張立新

技術領域

本實用新型涉及一種鋁電解槽，尤其涉及一種電流強度在150kA及150kA以上的鋁電解槽。

背景技術

目前用于鋁工業生產的Hall-Heroult電解槽使用炭素陽極和表面水平的炭塊作為陰極，通過電解氧化鋁生產鋁，電解質主要由冰晶石和氧化鋁熔體組成，另外還有溶解在其中的氟化鋁和其它氟化鹽。電解析出的鋁蓄積在槽底炭塊陰極上部，形成鋁液層，并作為陰極的一部分。

現有的Hall-Heroult鋁電解槽，根據尺寸和電解工藝的不同都存在一個普遍的問題就是電能效率較低，一般在45～50％之間，其余的電能都轉化為熱能散失掉了。現有鋁電解槽的極距一般都在4.5cm左右，造成電能效率低的主要原因就在于現有普通預焙槽具有較大極距。

電能效率低造成了工業電解槽上巨大電能無謂的消耗，鋁電解槽節能降耗的手段有兩種，一種是提高電流效率，另一種就是降低極距，降低槽電壓。而現有的電解槽，電流效率大都在95％以下，提高電流效率的空間有限。目前鋁電解槽極距一般在4.5cm左右，給節能降耗提供了很大的空間，但是由于傳統電解槽本身結構的限制，降低極距，電解槽就會變得不穩定，丟失電流效率，很難達到節能的目的。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種鋁電解槽，目的是提高鋁電解槽的電能效率，降低極間壓降，降低磁場對鋁電解生產穩定性的影響。

為了解決上述技術問題，本實用新型是這樣實現的：鋁電解槽，它包括槽殼、內襯和上部結構，內襯內設有陰極碳塊，上部結構設有陽極碳塊，其中內襯的每組陰極碳塊間設有導流溝，內襯上部中間位置設有匯鋁溝，內襯的端部電解槽的出鋁側設有蓄鋁槽，匯鋁溝的一端與蓄鋁槽連接，陽極碳塊間設有下料點。

所述的電解槽縱向中心線設計成階梯型，階梯數為2～5個。

所述的下料點處陽極碳塊的間縫為180～250mm。

所述的相鄰陰極碳塊間糊扎成2～10％斜度的導流溝。

所述的陽極碳塊的上表面為TiB₂復合層，復合層的厚度為10～50mm。

所述的下料點為2～8個，下料點設置在遠離電解槽縱向中心線的位置。

本實用新型的特點和效果如下：

本實用新型結構的鋁電解槽的陽極碳塊和陰極碳塊之間不保存鋁液，使極距從傳統電解槽極距由4.5cm左右降到2.5～3cm，陰極碳塊間糊扎成一定斜度，便于電解產生的鋁及時匯入中間溝槽，電解槽縱向中心線設計成階梯狀的溝槽，便于鋁液流入電解槽一側的蓄鋁槽，蓄鋁槽用于儲存電解生成的鋁，電解槽采用多點下料，下料點遠離電解槽縱向中心線。

本實用新型由于采用上述結構降低了極距，提高了電能利用率，同時實現了鋁電解槽極間無鋁液電解生產，大大降低了磁場對鋁電解生產穩定性的影響。

附圖說明

圖1是本實用新型鋁電解槽的主視結構示意圖。

圖2是本實用新型鋁電解槽的側視結構示意圖。

圖3是下料點位置結構示意圖。

圖中，1、陽極碳塊，2、陰極碳塊，3、匯鋁溝，4、蓄鋁槽，5、下料點，6、導流溝，7、槽殼，8、內襯，9、上部結構。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型實施例進行詳細說明，但本實用新型的保護范圍不受實施例所限。

如圖1-圖3所示，電流強度在150kA～200kA之間，鋁電解槽的結構如下：它是由槽殼7、內襯8和上部結構9構成，每組陰極碳塊2間設有導流溝6，內襯8上部中間位置設有匯鋁溝3，內襯8的端部電解槽的出鋁側設有蓄鋁槽4，匯鋁溝3的一端與蓄鋁槽4連接，內襯8內設有20組陰極碳塊，上部結構7設有18組陽極碳塊，陽極碳塊1和陰極碳塊2的數量可以根據電流強度等因素進行合理確定，此為公知技術不做詳細描述；在相鄰陽極碳塊1間設有4個下料點5，下料點5遠離電解槽縱向中心線，下料點4處陽極碳塊1的間縫為180～250mm；內襯的相鄰陰極碳塊2間糊扎成2-10％斜度的導流溝6，便于鋁液流入匯鋁溝3；電解槽縱向中心線設計成階梯型，階梯數根據電解槽容量的大小變化，一般為2～5，便于鋁液向端部蓄鋁槽4匯集；蓄鋁槽4的容量滿足電解槽半天的產鋁量即可；陽極碳塊2的上表面為TiB₂復合層，復合層的厚度為10～50mm；由于電解產生的鋁液被及時的送入蓄鋁槽4，實現了極間無鋁液生產，因此消除了磁場對電解生產穩定性的影響，極距可以在2.5～3cm生產，提高了電能效率。

上述下料點5的數量可以根據電解槽容量的大小變化進行合理確定，一般為2～8個。