[實用新型]鋁電解槽陰極導電結構

有效

• 申請號: 200920157548.1
• 申請日: 2009-05-25
• 公開（公告）號: CN201473601U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 高德金;高偉
• 申請（專利權）人: 高德金
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明鋁電解槽陰極導電結構，應用與預焙鋁電解槽的陰極導電結構的構造以及預焙鋁電解槽的生產。

技術背景：現通用的鋁電解槽陰極內襯導電結構由多個陰極碳塊鋼棒組砌筑在鋁電解槽鋼殼體內的側部爐墻和底部保溫層上搗固砌筑而成；陰極鋼棒用搗固糊搗固砌筑在陰極碳塊底部沿碳塊長度方向加工出的陰極鋼棒槽內組合構造而成陰極碳塊鋼棒組，陰極碳塊鋼棒組的兩側端砌筑在電解槽內的側部爐墻內，其長度方向由兩側部爐墻向電解槽長度中心線方向延伸并水平布置構造在保溫層上，陰極鋼棒的兩端通過碳塊端部的側部爐墻和電解槽碳塊端部的側部鋼殼體上的窗口延伸至電解槽外，與布置在電解槽外側部的陰極大母線相連接。這種由陰極鋼棒通過碳塊端部側部鋼殼體和側部爐墻插入到陰極碳塊內底部，向電解槽內進行導電、平衡陰極電流分布的鋁電解槽陰極內襯導電結構，具有以下缺點和不足：

其一：陰極碳塊和陰極鋼棒由外向內的導電分布部均勻，致使電解槽內由陽極導入的垂直于水平面方向的電流密度分布不均勻，鋁液水平發生偏流，電解槽膛內變化不規則。

其二：陰極碳塊、陰極鋼棒兩者的熱膨脹系數不一樣，底部構造一起、對熱應力的吸收釋放的能力不一樣，不僅陰極鋼棒易發生變形，影響鐵碳接觸導電性能，還能引起電解槽殼的側部變形，影響熱平衡。

其三：陰極碳塊和陰極鋼棒之間采用搗固糊連接其電阻鋁和電壓降值較高，結構導電效率低，致使結構電阻耗增加。

其四：陰極碳塊和陰極鋼棒沿高度和長度方向的導電距離不一樣，不僅使電解槽陰極的電流密度分布不均勻，而且還使得電解槽的陰極表面的電流密度分布較低，并難以提高，導致電解槽效率較低。

發明內容：為了克服現有鋁電解槽陰極內襯導電結構的陰極導電從電解槽陰極碳塊側端部進電的上述缺點和擬補其不足，本發明特提供了一種新的鋁電解槽底部進電式陰極導電結構技術方案。

鋁電解槽陰極導電結構由砌筑在鋁電解槽鋼殼體內保溫層上的陰極碳塊.碳金屬過渡導電連接件和金屬導線所組成，其技術方案是：在陰極碳塊內部構造有上下通孔，碳金屬導電連接件通過其通孔與預制構造在電解槽陰極炭塊底部保溫防滲漏層內的陰極金屬導電線路相連接。

依據上述技術方案：陰極金屬導電線路預制構造在路電解槽內的防滲漏側內，并通過陰極碳塊下底部面的保溫防滲漏層和電解槽側部或底部的鋼殼體與陰極大母線相連接。

依據上述技術方案：陰極金屬導電線路和碳金屬導電連接件的接線端與陰極炭塊內下部進行導電連接，在陰極金屬導電線路與碳金屬導電連接件和陰極炭塊的連接線端處構造有陰極金屬導電端部接頭。

依據上述技術方案：碳金屬導電連接件和陰極炭塊在與預制在電解槽內的保溫防滲漏層的陰極金屬導電線路端部接頭進行導電連接時，通過陰極炭塊的通孔可用螺栓進行連接，或通過陰極炭塊的通孔用澆鑄導電金屬液的方式進行連接，在陰極炭塊通孔內碳金屬連接件的上方填充有搗固糊防滲漏料。

依據上述技術方案：陰極金屬導電線路在鋁電解槽內保溫防滲漏層中可采用并聯或串聯的導電方式與陰極炭塊進行導電連接，陰極金屬導電線路可采用金屬型材或軟銅線連接構造組裝而成。

依據上述技術方案：單塊陰極碳塊在電解槽內的水平投影面的形狀，可以是矩形、圓形和方形；陰極碳塊在電解槽爐內可沿電解槽大母線方向進行平行、垂直交叉布置；陰極碳塊在相互對應的兩側爐墻內可布置成一整塊或分成幾段進行布置；陰極碳塊之間、陰極碳塊和側部爐墻之間的間隙用搗固糊料搗固扎實；每個陰極碳塊的上表面之間、搗固糊與陰極碳塊上表面之間高差應構造成凹凸臺槽形狀。

依據上述技術方案：在鋁電解槽內保溫防滲漏層中，陰極金屬導電線路的外部設置有硬質隔熱保護套管。

依據上述技術方案：在鋁電解槽內保溫防滲漏層中預先按陰極金屬導電線路得走向預制埋設好硬質隔熱保護套管，硬質隔熱保護套管的一端與陰極炭塊的上下通孔相連，另一與大母線連接端先構造封死，采用從陰極炭塊通孔向硬質隔熱保護套管內澆鑄金屬液體的鑄造方式，一次構造出陰極金屬導電線路和碳金屬連接件，并與陰極炭塊構造進行導電連接。

依據上述技術方案：在鋁電解槽底部保溫層中構造有電解槽熱平衡調節管，熱平衡調節管的兩端與電解槽鋼殼體相連接。