[發明專利]垂直出電的鋁電解槽陰極內襯結構及其砌筑方法

無效

• 申請號: 200910066094.1
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN101665955A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 梁學民;王有山;劉靜;馮冰
• 申請（專利權）人: 河南中孚實業股份有限公司
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司
• 代理人: 張欣棠;郭乃鳳

一.技術領域：本發明涉及一種鋁電解槽的內襯結構及砌筑的方法，特別涉及垂直出電的鋁電解槽陰極內襯及其砌筑的方法，屬有色金屬冶煉領域。

二.背景技術：目前，鋁電解的主體設備是鋁電解槽，現有的鋁電解槽普遍采用側部出電的方式，即陰極鋼棒從槽殼側部水平穿出，與陰極母線相連，水平放置的鋼棒會在鋁液層中產生一定的水平電流，其在電解槽母線產生的垂直磁場的作用下，會造成鋁液的波動，從而降低電解槽的電流效率，降低產量，增加電能消耗。為了解決這一問題，專利200820130911.6(中間匯流式鋁電解槽陰極裝置)公開了一種垂直出電、中間匯流的鋁電解槽結構，能夠在一定程度上減小鋁液中的水平電流分量，從而提高電解槽的效率。但其公開的技術徹底改變了以往電解槽的內襯結構，現有的施工工藝及技術已不能實現。

三.發明內容：

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種設計合理、結構簡單、防滲效果好且使用壽命長的垂直出電的鋁電解槽陰極內襯結構，同時提供一種工藝簡單、施工方便、可操作性強的該垂直出電的鋁電解槽陰極內襯結構的砌筑方法。

本發明的技術方案：

一種垂直出電的鋁電解槽陰極內襯結構，含有槽殼、保溫磚層和防滲料層，所述槽殼的底部、保溫磚層和防滲料層上下相對應位置上分別設置有貫通孔，所述貫通孔中設置有陰極鋼棒，該陰極鋼棒的上端與陰極炭塊下端面連接，其下端貫穿槽殼而出，所述陰極鋼棒的截面小于貫通孔的截面，陰極鋼棒與槽殼底部之間為間隙配合，實現絕緣，垂直鋼板與保溫磚層之間設置有鋼棒澆筑料層，增加密封效果，垂直鋼板與防滲料層之間搗打填實有防滲層，密封且防滲。

所述保溫磚層上的貫通孔為臺階形，便于緊固鋼棒澆筑料層。

所述貫通孔中設置一個套筒，該套筒的下端與槽殼內表面固定，其外表面與保溫磚層和防滲料層相接觸，其內表面與陰極鋼棒之間分別設置有鋼棒澆筑料層和防滲層。

所述套筒上端設置有密封蓋。

一種垂直出電的鋁電解槽陰極內襯結構的砌筑方法，包括以下步驟：

(1)、根據陰極鋼棒的數量和排列，在槽殼底部上鉆設槽殼貫通孔；

(2)、在槽殼底部砌筑保溫磚層，并且在對應著槽殼的貫通孔的位置上砌筑好保溫磚層的貫通孔；

(3)、在保溫磚層上，水平搗打防滲料層，并且在對應著槽殼的貫通孔的位置上預留防滲料層的貫通孔；

(4)、將陰極鋼棒上端與陰極炭塊組裝好，然后從槽殼的一端開始安裝第一塊陰極炭塊，垂直陰極鋼棒穿過防滲料層、保溫磚層及槽殼，使陰極炭塊底部與防滲料層穩固接合；從陰極炭塊側部向保溫磚層的貫通孔中澆灌澆筑料，并振動搗實，上面與保溫磚層平齊；從陰極炭塊側部沿水平方向向里搗打防滲料，把陰極炭塊底部防滲料層預留的貫通孔的空間搗實，并向外部延伸到下一陰極炭塊保溫磚層貫通孔的邊緣；依上述法依次安裝陰極炭塊至全部裝完；

(5)、在相鄰陰極炭塊之間搗打扎固縫7；在陰極炭塊和槽殼側邊之間安裝邊部材料層。

在所述的槽殼底部上固定套筒，套筒罩住貫通孔，并且，套筒外砌筑保溫磚層和防滲料層，第一個陰極炭塊安裝好后，從套筒的上端或側壁開口處向保溫磚層的貫通孔中澆灌澆筑料，并振動搗實，上面與保溫磚層平齊，從陰極炭塊側部沿水平方向向里搗打防滲料，把陰極炭塊底部防滲料層預留的貫通孔的空間搗實，并向外部延伸到下一陰極炭塊保溫磚層貫通孔的邊緣；依上述法依次安裝陰極炭塊至全部裝完。

在所述的套筒上端設置密封蓋，以增加密封效果。

本發明的有益效果：

1、本發明陰極鋼棒的截面小于保溫磚層貫通孔的截面，該貫通孔與陰極鋼棒之間由澆筑料或其它填充料填充，具有良好的密封防滲能力，并且，貫通孔可以做成臺階形，增加了密封效果。

2、本發明陰極鋼棒的截面小于防滲料層貫通孔的截面，該貫通孔與陰極鋼棒之間用防滲料搗打填實，保證了密封和防滲。

3、本發明陰極鋼棒穿出的孔上預制一個套筒，可以方便砌筑和陰極鋼棒的穿出，另外，還可以在套筒上安裝密封蓋，以增加密封效果。

4、本發明的砌筑方法施工方便，節約大量人力、物力，采用澆筑料和防滲料層搗打填實，易于實施，密封防滲效果好。

5、本發明的砌筑方法可操作性強，簡單實用，其適用范圍廣，可應用于所有型號的垂直出電的鋁電解槽。

6、本發明解決了垂直出電鋁電解槽工業應用的技術難題，對垂直出電鋁電解技術的推廣應用將起到重大的推動作用。

四.附圖說明：

圖1為垂直出電的鋁電解槽陰極內襯結構圖之一；