[實用新型]一種鋁電解槽陰極磷生鐵澆鑄結構

有效

• 申請號: 201821776960.7
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN209050092U
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 徐衛東;賈喜文;董國勝;黃橋;閆太網;劉志山;薛鐵鵬;馬治軍;史占斌;許國友;張智勇;祁合生;馬淑珍;楊建新;茹學淵;邵鼎華;王昌;范燎宏;朱洪;李秀川;張愛軍;任建新;吳智勇;封作勤;朱建榮;耿文龍;楊新峰;師孝勤;俞永勤;高丙偉;謝志毅;張敏;陳琳;孟勇;張建平;薛繼群;戈高鵬;趙偉科;劉建剛;黃國榮;景翠林;梁春玉;李勇;黃群賢;李芳塊;賀惠;柳巧玲;韓玉娟;王英霞
• 申請（專利權）人: 山西華圣鋁業有限公司
• 主分類號: B22D25/04
• 分類號: B22D25/04;B22D19/04;C25C3/08
• 代理公司: 太原景譽專利代理事務所(普通合伙) 14113
• 代理人: 王博飛

本實用新型為一種鋁電解槽陰極磷生鐵澆鑄結構，屬于電解鋁工業應用技術領域，本實用新型解決的技術問題在于提供一種鋁電解槽陰極磷生鐵澆鑄結構，本實用新型所采用的技術方案為；一種鋁電解槽陰極磷生鐵澆鑄結構，包括：陰極鋼棒和陰極炭塊，陰極炭塊為長方體狀，陰極炭塊上表面設置有兩條矩形通槽，陰極鋼棒為與上述矩形通槽相適應的四段矩形鋼棒，每個矩形通槽內放置兩段矩形鋼棒，陰極鋼棒的底部設置有若干支撐陰極鋼棒的鋼墊塊，陰極鋼棒位于陰極炭塊內的末端處和與陰極炭塊交界處均設置有U形封堵，U形封堵由石棉繩和耐火材料混合組成；陰極鋼棒位于陰極炭塊內的兩側面上均設置有若干水平凹槽；該設備廣泛應用于電解鋁工業應用領域。

技術領域

本實用新型屬于電解鋁工業應用技術領域，具體涉及一種鋁電解槽陰極磷生鐵澆鑄結構。

背景技術

電解鋁就是通過電解得到的鋁。現代電解鋁工業生產采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在950℃-970℃下，在電解槽內的兩極上進行電化學反應，即電解。

電解鋁生產過程中電解槽之間采用串聯模式，電解槽陰極使用碳作為陰極，電解槽之間用鋁母線連接，鋁母線與陰極碳塊用陰極鋼棒連接。現有的電解鋁裝置中，陰極制作極其重要，直接影響電解槽的穩定性。

目前鋁電解槽中陰極制作過程為：首先將陰極鋼棒放入陰極炭塊中，組裝為鋁電解槽的陰極，然后將組裝完成的陰極送進天然氣爐進行預加熱，在預熱的過程中陰極炭塊兩側往往出現氧化現象，影響陰極在鋁電解過程中導電性能及壽命；預熱完成后的陰極再進行磷生鐵澆鑄工藝，澆鑄陰極鋼棒與陰極炭塊之間的縫隙，但澆鑄一般通過人工進行澆鑄，澆鑄液會從縫隙中溢流在陰極鋼棒上表面，固化在陰極鋼棒表面的磷生鐵不易清理，使得陰極在安裝使用過程中存在問題；澆鑄完成后，由于陰極鋼棒質量較大，陰極在搬運和使用過程時，陰極鋼棒極易與陰極炭塊脫落，降低了鋁電解槽的陰極制作效率，增加成本。因此，提供一種合適的鋁電解槽陰極結構是目前亟待解決的問題。

實用新型內容

為解決上述中存在的現有陰極炭塊預熱過程易氧化、陰極鋼棒表面固化的磷生鐵難清理和陰極鋼棒運輸過程中易脫落的問題，本實用新型提供了一種鋁電解槽陰極磷生鐵澆鑄結構。

本實用新型所采用的技術方案為：一種鋁電解槽陰極磷生鐵澆鑄結構，包括：陰極鋼棒和陰極炭塊，所述陰極炭塊為長方體狀，所述陰極炭塊上表面設置有兩條矩形通槽，所述陰極鋼棒為與上述矩形通槽相適應的四段矩形鋼棒，每個矩形通槽內放置兩段矩形鋼棒，且位于同一矩形通槽的兩段矩形鋼棒之間留有空隙，所述陰極鋼棒的底部設置有若干支撐陰極鋼棒的鋼墊塊，所述陰極鋼棒均延伸至陰極炭塊外部，陰極鋼棒位于陰極炭塊內的末端處和與陰極炭塊交界處均設置有U形封堵，所述U形封堵由石棉繩和耐火材料混合組成；所述陰極鋼棒位于陰極炭塊內的兩側面上均設置有若干水平凹槽。

所述陰極鋼棒上表面涂制有第一耐火涂層。

所述陰極炭塊中部的兩側面上涂制有第二耐火涂層。

所述空隙內設置有石英砂。

所述水平凹槽為三角凹槽，或為方形凹槽。

所述第一耐火涂層和第二耐火涂層均為耐火泥。

本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果：

一、本實用新型鋁電解槽的陰極結構，在陰極炭塊兩側涂抹耐火材料，使得陰極炭塊在預熱過程中，天然氣爐加熱陰極炭塊兩側的耐火材料，防止了陰極炭塊的氧化，提高了陰極炭塊在鋁電解過程中導電性能。

二、本實用新型將陰極鋼棒上表面涂抹耐火材料，當澆鑄磷生鐵時，使得磷生鐵附著在耐火材料上時，可用鏟子將陰極鋼棒上附著的磷生鐵鏟除即可，使得陰極中的電流分布更加均勻，使得陰極的電場更為平衡，提高了鋁電解的穩定性。