[實用新型]一種鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200920110972.0 | 申請日: | 2009-02-27 |
| 公開(公告)號: | CN201390785Y | 公開(公告)日: | 2010-01-27 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 倪為民;董庭鴻;王新華;張大信;高顯宏 | 申請(專利權(quán))人: | 云南鋁業(yè)股份有限公司 |
| 主分類號: | C25C3/08 | 分類號: | C25C3/08 |
| 代理公司: | 昆明正原專利代理有限責(zé)任公司 | 代理人: | 金耀生 |
| 地址: | 650000云南省*** | 國省代碼: | 云南;53 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 電解槽 斷面 開槽 陰極 底部 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及鋁電解設(shè)備,具體地說是一種鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊。
背景技術(shù)
傳統(tǒng)鋁電解槽用底部陰極呈四方條形結(jié)構(gòu)(圖1、2),鋁液接觸工作面處于一個平整水平面。生產(chǎn)過程中,鋁電解生產(chǎn)中鋁水平受電磁場作用,在26-30厘米范圍內(nèi)波動,槽電壓在4.15-4.18伏上下波動。陰極底部炭塊受氧化燒損、摩擦磨損等因素影響,槽壽命根據(jù)生產(chǎn)控制水平和管理水平不同,處于1500-2500天之間。
從電解槽電能消耗角度出發(fā),4.16伏槽電壓是由陽極-電解質(zhì)-鋁液-陰極形成的一個串聯(lián)電壓。其中陽極和陰極電壓降僅為幾百毫伏(陰極爐低壓降340-360毫伏),主要電壓產(chǎn)生在陽極和陰極之間。從電解槽節(jié)能角度講,除了盡可能降低陽極和陰極電壓降外,有效縮短陽極和陰極之間距離,是電解槽節(jié)能一個有效途徑。從這個理論角度出發(fā),國內(nèi)一些專家學(xué)者及研究機構(gòu),紛紛與一些鋁業(yè)公司聯(lián)合,開發(fā)了新型陰極結(jié)構(gòu)槽或異形槽。如重慶天泰鋁業(yè)有限公司與馮乃祥教授合作,在168KA槽進行試驗的新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽,槽電壓可降低到3.8伏。目前新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽都有效縮短陽極和陰極之間距離,提高了鋁液在生產(chǎn)中穩(wěn)定性。但同時帶來了兩個問題,一是在傳統(tǒng)陰極底部炭塊四方條形結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上開有80-130溝槽,給電解槽壽命造成嚴(yán)重影響(按理論推算至少縮短2年)。二是鋁液面下降20厘米左右,給電解生產(chǎn)帶來操作不便。主要表現(xiàn)在:①側(cè)塊上半部分氧化腐蝕嚴(yán)重;②陽極下調(diào)20厘米左右,提極頻次提高;③打殼裝置不能滿足使用。傳統(tǒng)陰極底部炭塊四方條形結(jié)構(gòu)開槽以上部位在焙燒啟動5-6個月時,發(fā)生脫落現(xiàn)象,加劇了陰極早期破損。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種同時達到電解槽節(jié)能和延長槽壽命雙重目的鋁電解槽大斷面開槽底部炭塊。
本實用新型的技術(shù)方案是:根據(jù)鋁電解槽陰極底部炭塊燒損理論值每年3-4厘米推算,有效增加陰極底部炭塊工作面至陰極扁鋼距離,可有效延長鋁電解槽槽壽命。具體方案為:將鋁電解槽橫斷面設(shè)計為600×515毫米的大斷面開槽陰極結(jié)構(gòu),其底部開有溝槽,上部中間開導(dǎo)流槽,槽的底部為圓弧角。
本實用新型的大斷面開槽底部炭塊,除底部開有溝槽,生產(chǎn)中鋁液進入溝槽,致使鋁液面下降20厘米左右,陰極底部炭塊上表面僅有6-7厘米鋁液,有效縮短陽極和陰極之間距離,有效提高鋁液面穩(wěn)定性,達到良好節(jié)電效果外(槽電壓僅為3.8-3.9伏),在傳統(tǒng)陰極底部炭塊四方條形結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,增加陰極底部炭塊厚度15厘米,在其中部開導(dǎo)流槽后,增加陰極底部炭塊工作面至陰極扁鋼距離(7厘米左右),槽的底部為圓弧角,避免了開槽部位應(yīng)力集中問題,可有效延長電解槽槽壽命。
本實用新型的鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊結(jié)構(gòu)即滿足了電解生產(chǎn)工藝要求,同時達到電解槽節(jié)能和延長槽壽命的雙重目的。
附圖說明
圖1是傳統(tǒng)鋁電解槽陰極底部炭塊斷面結(jié)構(gòu)圖。
圖2是傳統(tǒng)鋁電解槽陰極底部炭塊主視圖。
圖3是本實用新型的鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊斷面結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本實用新型的鋁電解槽大斷面開槽陰極底部炭塊主視圖。
具體實施方式
如圖2所示,本實用新型的鋁電解槽大斷面開槽陰極結(jié)構(gòu)是將鋁電解槽橫斷面設(shè)計為600×515毫米的大斷面開槽陰極結(jié)構(gòu),其底部開有溝槽1,上部中間開有導(dǎo)流槽2,槽的底部為圓弧角3。
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