[實用新型]開有導流槽的預焙陽極炭塊

有效

• 申請號: 200820122683.8
• 申請日: 2008-09-26
• 公開（公告）號: CN201268725Y
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 郎光輝;錢康行;劉瑞
• 申請（專利權）人: 索通發展有限公司
• 主分類號: C25C3/12
• 分類號: C25C3/12
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心
• 代理人: 李迎春

技術領域

開有導流槽的預焙陽極炭塊，涉及一種電解鋁生產的預焙陽極炭塊。

背景技術

在電解鋁生產中，電能消耗對電解鋁生產成本的影響很很大。許多研究都是針對降低電能消耗進行的。特別是近年來我國的電解鋁生產迅猛發展，產量已達千萬噸，節電降耗的壓力更加迫切。針對節能降耗的研發成為目前鋁電解技術研發的熱點。為了降低鋁電解電能消耗，對陽極炭塊進行改進也是方向之一，如中國專利ZL200520200777.9：“底部開槽的預焙陽極”的中國專利就是針對陽極炭塊進行的改進。

采用底部開槽的預焙陽極可以在很大程度上解決氣泡電壓問題，但是仍然有兩個問題有待進一步解決：

1、槽電壓的波動

上世紀九十年代，薛繼來教授對預焙陽極底部產生的CO₂和CO氣泡的形成和排放作了研究和總結(Light?Metals，1995，265～271頁)：單個氣泡形成后并不馬上從底部排出，而是聚合成一個大面積的薄片狀氣膜，最后無規則地從預焙陽極底部一側排出。測量到的槽電壓是波動。采用底部開槽的預焙陽極后，槽電壓的波動減少了，但由于開的槽底仍然是平整，薄片狀氣膜還會產生，槽電壓的波動依然存在。

2、濃差電壓

邱竹賢教授的《預焙槽煉鋁》(冶金工業出版社)指出“槽電壓是由反電勢、電解質電壓降、陽極電壓降、陰極電壓降和外線路中極電壓降五部分組成。”其分配比例如下表所示：

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項目電壓/V百分比％反電勢1.742.5電解質電壓降1.435.0陽極電壓降0.37.5陰極電壓降0.410.0外線路中極電壓降0.25.0總計4.0100

上述的反電勢不僅包括預焙陽極底部產生的CO₂和CO氣泡形成的氣泡電壓還包括濃差電壓。

在鋁電解過程中，陰極表面上析出鋁而炭陽極上吸附陽極氣體；同時陰極近層液中鋁離子濃度減少、鈉離子增多；陽極近層液中氧離子濃度減少、氟離子增多；結果陰陽兩極的電位偏移。

在陰陽電極之間由于磁場和溫差的存在，使得電解液能夠攪動，濃差減少；但在氧化鋁點式下料和電解液的接觸處的磁場和溫差明顯小于陰陽電極之間，因此如果利用傾角將氣體排到氧化鋁喂入點，使附近的電解質產生的機械攪動，有利于氧化鋁顆粒更快地溶解到電解質中，提高電解質中氧化鋁的濃度，從而減少電極濃差電壓。一般過電壓值僅為0.55V，但相對于4.0V的整體槽電壓，過電壓的就不可忽略。

發明內容