[實用新型]一種鋁電解用導氣型預焙陽極

無效

• 申請號: 201020521817.0
• 申請日: 2010-09-08
• 公開（公告）號: CN201793769U
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 李劼;張紅亮;丁鳳其;肖勝華;呂曉軍;賴延清
• 申請（專利權）人: 湖南中大業翔科技有限公司
• 主分類號: C25C3/12
• 分類號: C25C3/12
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本實用新型公開了一種鋁電解的預焙陽極，特別是指一種鋁電解用導氣型預焙陽極，屬于鋁電解技術領域。

背景技術

在鋁電解生產過程中，炭陽極的使用能效對電解生產的穩定性起著非常關鍵的作用，且直接影響著電解生產的主要技術指標如電解能耗、電流效率以及噸鋁炭耗等，因而被稱為鋁電解槽的“心臟”。

電解過程中，在直流電流的作用下將發生如下電極反應：

2Al₂O₃+3C＝4Al+3CO₂????????????????????????(1)

Al₂O₃+3C＝2Al+3CO??????????????????????????(2)

上述反應中的CO₂和CO均在陽極底掌部位產生，正常情況下，CO₂占70％左右，CO占30％左右。傳統預焙炭陽極由于陽極底掌面積大且不平整，加之底部全部浸潤在熔融電解質中處于全封閉狀態，炭陽極在電解過程中產生的CO₂和CO氣體難以及時排出，由此產生一定的氣膜電壓而使得鋁電解生產的槽電壓逐漸升高，造成電能消耗的增加；此外，當陽極底掌氣泡積累到一定程度的時候就會沖破熔融電解質層而集中排出，導致槽電壓擺動加劇，不利于電解槽生產運行的穩定性。

為了及時有效地排出炭陽極所產生的氣體，人們圍繞陽極設計方面開展了一些研究，形成了若干專利技術，其中，吳舉等^[1]、楊曉東等^[2]、龔石開等^[3]、王佐任等^[4]、郎光輝等^[5]、王有來等^[6]、高劉^[7]以及任宗順^[8]等分別開發了沿陽極底部縱向或橫向開設深淺和寬度不一的水平或傾斜溝槽，以達到及時有效排出陽極氣體的實用新型和發明專利。

上述專利盡管具備一定的效果，但仍有一些不足，表現在：1)由于開槽數量有限(最多兩條)，位于槽邊緣部位的氣泡很容易排出，而距離開槽較遠的陽極底掌面積仍易積累氣泡，當積累的氣泡集中排出時仍對電解槽造成沖擊，引起電壓擺動；2)開槽的深度影響陽極的效果，在陽極消耗前期，開槽可有效排出氣體，但在后期，由于陽極的消耗，陽極底掌重新變為平底，此時將失去開槽的效果，而氣體仍將容易聚集在底部，導致陽極氣膜厚度的增加。盡管增加開槽深度可以緩解這個問題，但開槽的頂部不能太靠近鋼爪(鋼爪用于連接陽極導桿與陽極炭塊)，否則將造成陽極早期脫落事故！這也就決定了開槽的深度不能太深。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術之不足而提供一種結構合理、加工簡單在整個陽極消耗周期內陽極氣泡易于排出的鋁電解用導氣型預焙陽極。

本實用新型的技術方案為：一種鋁電解用導氣型預焙陽極，是在所述陽極底部的長度方向至少設有1條底部導氣溝，在所述陽極兩側各設有至少2條側部導氣溝。

本實用新型中，至少1條側部導氣溝與所述底部導氣溝連通。

本實用新型中，所述底部導氣溝及側部導氣溝的寬度為5～30mm，所述底部導氣溝的深度為100～300mm，所述側部導氣溝的深度為50～180mm。

本實用新型中，所述底部導氣溝及側部導氣溝的橫截面形狀為矩形、梯形、三角形、多邊形中的至少一種。

本實用新型由于采用上述結構，與現有技術相比具備如下優點：

1)在傳統的整塊陽極炭塊上增加了多條陽極氣體導氣通道，且底部導氣通道與側部導氣通道相聯通，有利于陽極氣泡的排出，從而降低陽極底掌氣膜層厚度，進而降低氣膜電壓；

2)陽極氣泡的及時排出，有利于抑制陽極效應的發生，為實現“零效應”或“超低效應”電解創造條件；

3)本實用新型陽極可以在其電解的整個使用周期內都發揮功效。由于側部導氣溝直接通至陽極頂部，故即使陽極不斷被消耗，側部導氣溝仍一直存在并發揮導氣左右，直至陽極更換。本陽極制作簡單，陽極生產的整體工藝無需大幅度更改，只要更改陽極炭塊的震動成型模具，從而投資成本低廉。

附圖說明

附圖1為本實用新型陽極實施例1的主視圖；

附圖2為本實用新型陽極實施例1的側視圖；

附圖3為本實用新型陽極實施例1的俯視圖；

附圖4為本實用新型陽極實施例1的立體示意圖；

附圖5為本實用新型陽極橫向導氣溝局部放大圖；

附圖6為本實用新型陽極實施例2的主視圖；