[發明專利]一種陰極炭塊鋼棒組結構

在審

• 申請號: 201410081432.X
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103820814A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 曾超林;吳細華;趙鴻權
• 申請（專利權）人: 新疆生產建設兵團農八師天山鋁業有限公司
• 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：一種陰極炭塊鋼棒組結構主要用于鋁電解槽陰極導電結構即鋁電解槽陰極內襯的砌筑構造。

背景技術：現通用的鋁電解槽用陰極鋼棒組由陰極炭塊和陰極鋼棒組裝用搗固糊搗固組裝而成。其工作工藝是，將底部開有通長凹槽的陰極炭塊，底部開槽向上放置，再將陰極陰極鋼棒置放于凹槽當中，在將搗固糊分層進行搗固，置于鋼棒兩側與凹槽之間約15毫米寬的縫隙之中，充當導電連接和縫隙填充物質，將陰極炭塊與陰極鋼棒構造在一起，實現導電連接。

現通用的陰極鋼棒組結構和構造工藝有以下缺點：

1陰極炭塊鋼棒組，砌筑構造在鋁電解槽殼中后，沿陰極炭塊鋼棒組的長度方向，從陰極炭塊的表面中上點，到陰極鋼棒端頭的出電端，其電阻值逐步沿導電距離的增加而增大，即在電解過程中，電解槽的陰極炭塊上表面的過電流密度也由中部向電解槽陰極炭塊的邊部減弱，致使電解槽陰極電流分布不均，造成鋁液和電解質液波動，導致電解槽電流效率下降，生產耗能增加。

2.現通用的陰極鋼棒組陰極鋼棒在陰極炭塊鋼棒凹槽中的長度都在1700毫米以上，在用加熱搗固糊分層搗固構造填充二者之間的縫隙時，多采用添一層熱搗固糊料，用風鎬鏟扎固搗實一層后，再添一層熱搗固糊料，再用風鎬鏟搗固扎固搗實一層的工藝方法進行。采用這種工藝構造的缺點是，熱搗固糊料為散狀顆粒粉混合黏結物料，在分層填入到寬度縫隙寬度約15毫米，長度約1,7米左右的縫隙中，用寬度約60毫米的風鏟頭進行扎實搗固時，其搗固糊料，在沖擊力的擠壓下，會向兩側沿長度方向游動離散，實際生產中，雖采用多工位搗固的方式進行，造成搗固糊料在縫隙間，扎固不實密度不均的現象發生。致使陰極鋼棒組由于密度分布不實不均，造成鋁電解槽陰極鋼棒組構造電壓降即構造電阻較高的現象發生，導致電解槽結構電壓降升高，生產耗能增加、

發明內容：為了克服顯現鋁電解槽陰極鋼棒組結構所存在的電流分布不均，造成鋁液和電解質液波動，以及搗固糊扎固不實密度不均所造成的電解槽結構電壓降升高的問題，提高鋁電解槽的電流效率，降低鋁電解槽的槽電壓，降低電解鋁的生產電耗，本發明設計了一種鋁電解槽陰極炭塊鋼棒組結構。

一種陰極炭塊鋼棒組結構的特征是，在陰極鋼棒上沿長度方向，將一根陰極鋼沿長度方向分為幾段位，在分段位置沿高度方向，設置上陰極鋼棒分段隔筋，再將陰極鋼棒放置在陰極炭塊凹槽中，在陰極炭塊凹槽中，設置在陰極鋼棒上的分段隔筋，將陰極鋼棒側壁與陰極炭塊凹槽側壁之間的間隙沿長度方向分為幾個搗固糊料小填充區間段，在將搗固糊料填充在搗固工藝設定的小填充區間段內，進行分層構造搗固，將幾個段位的小填充區間段全部用搗固糊料填充構造搗固，即為電解槽陰極炭塊鋼棒組結構。

在電解槽陰極炭塊鋼棒組陰極鋼棒的外側壁上沿高度方向，設置上分段隔筋，分段隔筋將陰極鋼棒側壁與陰極炭塊凹槽側壁之間的搗固糊填充間隙分為幾個搗固糊料小填充區間段，采用分區段填充搗固糊搗固扎實構造。在進行搗固連接構造時即可以利用分區間段搗固可提高搗固糊料密實度，可使搗固糊料與陰極鋼棒側壁與陰極炭塊凹槽側壁的界面導電結合電阻值減少，降低陰極鋼棒組的電壓降，又可以利用調整每個分區間段搗固糊料扎實密度和搗固糊料物料成分的方法調整每個分區間段的搗固糊料與陰極鋼棒側壁與陰極炭塊凹槽側壁的界面導電結合電阻值，使陰極炭塊上表面的電流密度分布均勻，以減少由于電流分布不均造成的鋁液層和電解質液層的波動幅度，提高鋁電解電流效率，降低電解耗能、

采用本發明陰極鋼棒組結構，不僅可以克服電解槽陰極電流分布不均，造成鋁液和電解質液波動，以及鋁電解槽陰極電壓降過高的缺點，降低鋁電解槽的陰極電壓降，提高電流效率，實現電解鋁的節能降耗生產，而且該結構具有構造工藝簡單，投資成本低、易于推廣的特點。

附圖說明：本發明一種陰極炭塊鋼棒組結構的技術方案和技術特征通過閱讀說明書附圖和具體實施方式，則可更加清晰。

圖1本發明陰極鋼棒的主視圖；

圖2為圖1的俯視剖面圖。

圖3本發明一種陰極炭塊鋼棒組結構的構造示意圖；

圖4為圖3的側視圖

圖5本發明一種陰極炭塊鋼棒組結構的主視剖面圖

圖6為圖5的側視圖

其圖中所示：(1)陰極炭塊、(2)陰極鋼棒、(3)分段隔筋、(4)小填充區間段、(5)搗固糊填充料。