[實用新型]降低鋁液水平電流的鋁電解陰極結構

有效

• 申請號: 201420243747.5
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN203923400U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 劉宇;柳葛賢;敬葉靈
• 申請（專利權）人: 湖南創元鋁業有限公司
• 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】

本實用新型涉及一種鋁電解槽，特別是涉及一種降低鋁液水平電流的鋁電解陰極結構。

【背景技術】

在鋁電解生產工藝中，由于鋁液電阻遠小于陰極炭塊的電阻，因此電流將在鋁液中發生很大的偏轉，從而產生鋁液中的水平電流，水平電流增加不僅會顯著增大垂直磁場，而磁場相互作用，會影響電解槽流體的穩定性。而傳統的鋁電解槽陰極結構的陰極炭塊包括嵌設于所述陰極炭塊底部的主體部和由所述主體部的兩端向外延伸的出電端。由于陰極鋼棒均勻布置于陰極炭塊底部，會導致鋁液水平電流偏大，在磁場與水平電流的相互作用下引起鋁液波動幅度變大及電解質-鋁液界面變形嚴重，造成有效極距降低。而要維持電解槽正常穩定生產，必須要保持相對合適的有效極距，因此在鋁液波動幅度較大時，必須提高電解槽的工作電壓來維持合適的有效極距，但是也會帶來大量的能量的無用消耗。同時，電解質-鋁液界面變形大，接觸面積變大，必然造成生成的金屬鋁的溶解損失，減低電流效率，也造成能耗的增加。

相關技術中，為了降低鋁電解槽鋁液水平電流，有以下改進方案。中國專利CN103243350A公開了“一種降低鋁液水平電流的鋁電解槽側部導電陰極結構”，通過安裝水平或傾斜的導電的側部陰極鋼棒降低鋁液中水平電流的大小，該方法需在陰極鋼棒的側部開槽，制作工藝相對復雜，且對陰極鋼棒的側部開通槽，減低了陰極鋼棒的相應力學性能，影響使用壽命。中國專利CN102181883A公開了“一種可控調節鋁液中水平電流的鋁電解槽陰極結構”，通過使用連續或部分突起型陰極鋼棒或者通過在普通矩形鋼棒與陰極炭塊間部分位置加墊導電性良好的墊高材料使得陰極結構可對鋁液中水平電流分布及大小進行重新調整。具體地，將陰極炭塊底部沿長度方向開有一條截面連續變化的燕尾槽，與之對應的一條燕尾槽內嵌有一根設有連續突起的通長的陰極鋼棒。該方案的不足在于，陰極炭塊和陰極鋼棒結構的改變會改變陰極鋼棒與陰極炭塊間的應力、導電性能的改變，會給電解槽的壽命帶來一定的影響和安全隱患。

因此，實有必要提供一種新的降低鋁液水平電流的鋁電解陰極結構克服上述技術問題。

【實用新型內容】

本實用新型需解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種加工簡便，不改變陰極炭塊的結構，對電解槽壽命影響小的降低鋁液水平電流的鋁電解陰極結構。該裝置的具體技術方案如下：

一種降低鋁液水平電流的鋁電解陰極結構，包括：陰極炭塊，導電扎固糊料和嵌設于所述陰極炭塊底部的陰極鋼棒，所述導電扎固糊料涂設在所述陰極鋼棒的與所述陰極炭塊接觸的外表面，所述陰極鋼棒通過所述導電扎固糊料與所述陰極炭塊連接，所述陰極鋼棒包括嵌設于所述陰極炭塊底部的主體部和由所述主體部的兩端向外延伸的出電端；其特征在于，所述陰極鋼棒的主體部上的兩端位置分別設有電阻帶，所述電阻帶的總長度為所述陰極鋼棒總長的(1/7-1/3)，所述電阻帶上設有若干絕緣孔，所述絕緣孔內用絕緣糊料填充。

優選的，所述絕緣孔為兩組，對稱分布在所述主體部的兩端，所述絕緣孔的孔徑相等，所述絕緣孔的軸線均在同一水平面內。

優選的，所述絕緣孔為兩組，對稱分布在所述主體部的兩端，所述絕緣孔的孔徑相等，所述絕緣孔到所述陰極炭塊的距離由所述陰極鋼棒的兩端向中部逐漸增大。

優選的，所述絕緣孔為兩組，對稱分布在所述主體部的兩端，所述絕緣孔的孔徑由兩端向中部逐漸變小，所述絕緣孔的軸線均在同一水平面內。

優選的，所述絕緣孔為兩組，對稱分布在所述主體部的兩端，所述絕緣孔的孔徑由所述陰極鋼棒的兩端向中部逐漸變小，所述絕緣孔到所述陰極炭塊的距離由所述陰極鋼棒的兩端向中部逐漸增大。

優選的，所述陰極鋼棒的電阻帶的絕緣孔的下部涂設的導電扎固糊料用絕緣糊料代替。

與相關技術相比，本實用新型本實用新型加工簡便、易于實現、不改變陰極炭塊的結構，對電解槽壽命影響小。

【附圖說明】

圖1為本實用新型整體結構示意圖；

圖2為本實用新型中一種陰極鋼棒的結構示意圖；

圖3為本實用新型中實施例一的結構示意圖；

圖4為本實用新型中實施例二的結構示意圖；

圖5為本實用新型中實施例三的結構示意圖；

圖6為本實用新型中實施例四的結構示意圖；

圖7為本實用新型中實施例五的結構示意圖；

圖8為本實用新型中實施例六的結構示意圖；

圖9為本實用新型中實施例七的結構示意圖。