[發(fā)明專利]上表面帶有圓筒形凹槽的鋁電解槽陰極炭塊及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210235981.9
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102766884A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮乃祥
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽北冶冶金科技有限公司
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李運(yùn)萍

?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁電解技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種上表面帶有圓筒形凹槽的鋁電解槽陰極炭塊及其制作方法。

背景技術(shù)

工業(yè)用鋁是用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解方法生產(chǎn)出來的，鋁電解生產(chǎn)需要消耗大量的電能，因此，節(jié)電始終是鋁電解生產(chǎn)所面臨的主要技術(shù)問題，對鋁電解生產(chǎn)來說，其電能的節(jié)省主要是通過降低電解槽的槽電壓和提高電流效率實現(xiàn)的。2008年以前，國內(nèi)外鋁電解生產(chǎn)的直流電耗一直是13200kWh/t-Al以上，2007年3月2日馮乃祥發(fā)明了一種新型陰極結(jié)構(gòu)電解槽的鋁電解專利技術(shù)（ZL200710010523.4），并在工業(yè)電解槽上應(yīng)用以后，使得鋁電解生產(chǎn)的直流電耗降低到12000kWh/t-Al左右，之后馮乃祥又發(fā)明了一種陰極炭塊上表面的鑲嵌柱型凸起的鋁電解槽（CN101864580A）的專利技術(shù)，該技術(shù)具有比前者更能有效地提高電解槽內(nèi)陰極鋁液面的穩(wěn)定性，從而可使電流效率損失更少，電能消耗更低，這種陰極炭塊上表面鑲嵌有柱型凸起的鋁電解槽陰極結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在每個陰極炭塊上表面的沿縱向方向鑲嵌有2排或2排以上的凸起，相鄰兩排柱型凸起相互交錯排列，柱型凸起在陰極炭塊上表面的安裝方法是先在陰極炭塊的上表面按規(guī)定位置加工成圓筒型的凹槽，該圓筒型凹槽內(nèi)壁有螺紋，柱型凸起的下部也有螺紋，筒型凸起依靠這些螺紋安裝在陰極炭塊的上表面，但是用這種方法，在加工陰極炭塊上面的筒型凹槽時，既費(fèi)時，又費(fèi)力，也消耗電極材料，特別是當(dāng)所加工的陰極炭塊的基體是由煅后無煙煤為主要的材料制成時，其陰極炭塊的硬度非常大，且很難加工。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種上表面帶有圓筒形凹槽的鋁電解槽陰極炭塊及其制作方法，通過在鋁電解槽陰極炭塊振動成型過程中，使用一種下表面具有圓柱型凸起的重錘，使其形成上表面具有圓筒型凹槽的鋁電解槽陰極炭塊。

本發(fā)明的上表面帶有圓筒形凹槽的鋁電解槽陰極炭塊，在鋁電解槽陰極炭塊上表面的長度方向上分兩排排列有圓筒型凹槽，每排圓筒型的凹槽數(shù)量為5~8個，直徑為200~300mm，深度為50~100mm，兩排圓筒型凹槽相互交錯排列排列。

本發(fā)明的上表面帶有圓筒形凹槽的鋁電解槽陰極炭塊的制作方法按照以下步驟進(jìn)行：

首先將混捏好的制作鋁電解槽陰極炭塊的糊料置入振動成型箱模內(nèi)，然后將箱模內(nèi)的糊料坦平，再將下表面具有圓柱型凸起的重錘壓在箱模內(nèi)的糊料上表面，開啟振動成型機(jī)，先預(yù)振，之后開始振動，使箱模內(nèi)陰極炭塊的糊料振動成型為體積密度至少1.60g/cm³的振動成型塊；

振動成型完成后，提起重錘和箱模，推出振動成型塊，此時便形成了上表面具有圓筒型凹槽的陰極炭塊生坯，陰極炭塊生坯上表面的圓筒型凹槽在上表面長度方向上分兩排排列，每排圓筒型的凹槽數(shù)量為5~8個，直徑為200~300mm，深度為50~100mm，兩排圓筒型凹槽相互交錯排列排列；

將陰極炭塊生坯冷卻后置入焙燒爐中，在1100~1250℃的溫度下進(jìn)行焙燒，得到上表面帶有圓筒形凹槽的鋁電解槽陰極炭塊。

其中，所述的下表面具有圓柱型凸起的重錘是由鋼鐵材料制成的，其斷面的尺寸長度為3000~4000mm，寬度為500~800mm，重錘下表面的圓柱型凸起直徑為200~300mm，高度為50~100mm，這些圓柱型凸起沿重錘的長度方向分兩排排列，每排圓柱型凸起的數(shù)量為5~8個，兩排的圓柱型凸起相互交錯排列排列。

本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是：

本發(fā)明的陰極炭塊的長度和寬度以及上表面的圓筒型凹槽的大小尺寸和位置是與振動成型箱模的長度和寬度和重錘下表面的圓柱型凸起大小和位置相對應(yīng)的，即陰極炭塊的上表面的圓筒型凹槽在陰極炭塊生坯上表面的長度方向上分兩排排列，每排圓筒型的凹槽數(shù)量為5~8個，直徑為200~300mm，深度為100~200mm，兩排圓筒型凹槽相互交錯排列排列。

采用本發(fā)明方法制作陰極炭塊，免去了后期再對陰極炭塊上表面進(jìn)行再加工，省時省力，節(jié)省電極材料，避免了因陰極炭塊硬度問題而產(chǎn)生的加工困難。

附圖說明

圖1和圖2是本發(fā)明制作上表面帶有圓筒型凹槽的陰極炭塊的裝置示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例3制作的上表面帶有圓筒形凹槽的鋁電解槽陰極炭塊；

其中：1：下表面具有圓柱型凸起的重錘；2：振動成型箱模；3：制作陰極炭塊的糊料；4：為振動臺。

具體實施方式

實施例1??