[實用新型]一種導流型電解槽

有效

• 申請號: 200920014615.4
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN201416036Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 楊曉東;劉雅鋒;周東方;朱佳明;鄒智勇;胡紅武;劉銘;劉偉
• 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導流型電解槽，屬于鋁電解槽技術領域。

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。目前應用最多的一種鋁電解槽技術是，電解槽中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；另一種電解槽技術是，陰極炭塊上表面沒有鋁液層，陰極炭塊直接作為陰極參與電解，電解生成的鋁液直接流到槽內的溝槽中，并迅速匯集到電解槽中的蓄鋁池中，此種電解槽通常采用上表面涂層硼化鈦或復合硼化鈦陰極炭塊，以增強陰極炭塊的濕潤型。

兩種電解槽都有其各自的缺點，第一種電解槽技術，鋁液層作為陰極的一部分，這種電解槽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。這種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這種電解槽具有較大極距。這種電解槽由于本身結構的限制，以及磁場和電流對電解槽穩定性的影響，降低極距，電解槽就會變得不穩定，丟失電流效率，很難實現低極距條件下生產。

為了實現低極距生產，提高電能效率，于是出現了第二種電解槽技術，稱之為導流槽，這種電解槽陰極炭塊直接作為陰極參與電解，陰極上表面為TiB2涂層或復合層，以增強陰極的濕潤型，確保生成的鋁液及時流到導流溝中，并通過匯鋁溝匯集到電解槽端部蓄鋁池中。這種電解槽雖然實現了低極距生產，但是此電解槽使用了TiB2涂層或復合層，使得電解槽的成本較高，TiB2的主要目的就是增強陰極的濕潤性，使生成的鋁液及時地流到溝槽中而不發生二次反應。如何解決電解生成的鋁液及時流到溝槽中而不發生二次反應成為該電解槽技術的關鍵技術。

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導流型電解槽，目的是在不使用TiB2陰極的情況下，仍能實現鋁液及時流入溝槽而不發生二次反應。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過如下技術方案實現的。

導流型電解槽，它包括陰極炭塊，在陰極炭塊間設有溝槽，在陰極炭塊上表面沿縱向開有橫向的斜溝槽。

所述的斜溝槽從陰極炭塊縱向中心線向兩側傾斜。

所述的向兩側傾斜的斜溝槽沿陰極炭塊的縱向中心線對稱配置。

所述的向兩側傾斜的斜溝槽沿陰極炭塊的縱向中心線交錯配置。

所述的斜溝槽從陰極炭塊的一側向另一側傾斜。

所述的斜溝槽沿陰極炭塊縱向交錯配置，即一個斜溝槽向陰極炭塊的左邊傾斜、相鄰的另一個溝槽向陰極炭塊的右邊傾斜。

所述的陰極炭塊截面形狀為方形。

所述的陰極炭塊的上表面水平。

所述的每塊陰極炭塊沿縱向開有1-100個橫向斜溝槽。

本實用新型的特點和效果如下：

本實用新型的導流型電解槽，在陰極炭塊上表面的斜溝槽設計可以很好的實現鋁液及時的流入陰極炭塊間的溝槽中，滿足導流槽的設計要求，陰極炭塊上的斜溝槽可以完全替代硼化鈦涂層或復合層，達到及時導流的目的，因此采用本實用新型的陰極炭塊結構，即滿足導流的目的，又節省了陰極炭塊的成本，具有很強的實用價值。

附圖說明

圖1是本實用新型的導流型電解槽的結構示意圖。

圖2是本實用新型陰極炭塊俯視結構示意圖。

圖3是本實用新型陰極炭塊另一個實施例的俯視結構示意圖。

圖4是圖2和圖3的A-A向剖視結構示意圖。

圖5是本實用新型另外一實施例陰極炭塊俯視結構示意圖。

圖6是圖5的C-C向剖視結構示意圖。

圖7是圖5的B-B向剖視結構示意圖。

圖中，1、側部內襯，2、陰極鋼棒，3、陰極炭塊，4、溝槽，5、陰極炭塊間扎固材料，6、底部內襯，7、斜溝槽。

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所示，本實用新型導流型電解槽，它包括側部內襯1，陰極鋼棒2，陰極炭塊3，陰極炭塊間扎固材料5，底部內襯6等結構構成，在相鄰的陰極炭塊3之間設有溝槽4，在陰極炭塊3的上表面沿縱向開有橫向的斜溝槽7。

如圖2、圖3和圖4所示，斜溝槽7可以從陰極炭塊的縱向中心線向兩邊傾斜，向兩側傾斜的斜溝槽7可以沿陰極炭塊的縱向中心線對稱配置或交錯配置。