[发明专利]一种新型铝电解槽阴极内衬结构

说明书

背景技术：

铝电解槽阴极内衬是由多个阴极碳块钢棒组砌筑组合而成的铝 电解溶液的熔池和阴极电源的导体。它通常由阴极碳块、阴极钢棒、 缝间糊及作为阴极钢棒和阴极碳块之间导电填充介质的钢棒糊组成。 现通用的铝电解槽阴极碳块阴极钢棒组用阴极钢棒糊采用捣固工艺 将二者组装成阴极钢棒组，然后再用缝间糊在铝电解槽防渗漏料上部 将它们捣固组合成一个整体的阴极电解槽内衬。

它主要存在以下几个缺点：1、焙烧后的阴极碳块利用率低，，为了安 装阴极钢棒，需要在焙烧后一个断面为整体矩形的阴极碳块的下底部 开设加工出两个阴极钢棒槽，不仅降低了成品阴极碳块的利用率，而 且加大了阴极碳块制造成本。2、阴极钢棒设置的方式，受一个为矩 形的阴极碳块断面结构应力的影响。再加上阴极钢棒和阴极碳块之间 的捣固糊料施工工艺受限，此处的钢碳接触压降较高，很难设计出最 佳的导电效果。3、采用现通用的阴极碳块组用缝间糊捣固成的整体 铝电解槽阴极内衬，槽底压降较高，铝电解耗电较多。4、由于受阴 极碳块断面结构、捣固连接材料、阴极钢棒断面的限制，现通用的铝 电解槽不仅施工工艺复杂，而且槽阴极内衬使用寿命较短。5、现有 的阴极电解槽内衬的设计由于受上述阴极碳块断面尺寸和现通用结 构的影响，很难对电解槽阴极内衬结构作出创新性的设计。

发明目的：

为了克服现通用铝电解槽阴极内衬的上述缺点，为了延长铝电解 槽的使用寿命，降低铝电解槽阴极内衬的电阻值、电压降，提高阴极 碳块的利用率，降低铝电解槽阴极内衬的制作生产和维修成本，结合 铝电解槽结构大型化，功能多样化的发展趋势，和现有的新材料技术， 特发明设计出一种新型的铝电解槽阴极内衬结构。

发明内容：

一种新型的铝电解槽阴极内衬组合结构，由阴极碳块、阴极钢棒、 缝间糊、钢棒糊所构成。其结构方案是：缝间糊的中心线和阴极钢棒 的中心线组装在同一条相邻两碳块的垂直中心线上。

依据上述结构设计方案：阴极钢棒断面是矩形或是圆形；

两碳块之间的缝间糊可采用上下不同的两种材质糊料进行捣打 构成；

阴极碳块和阴极钢棒之间可采用石墨碳素钢棒糊捣固制成，也可 采用石墨导电胶泥进行粘接，也可采用浇铸铁水的方式使阴极钢棒和 阴极碳块结合在一起；

阴极碳块的侧面结合阴极钢棒的接触面上，可设置多道浅沟槽， 或坑孔。

依据上述结构设计方案：阴极钢棒和阴极碳块之间可采用侧部挤 压法进行施工组装。

本发明的优点：

采用该方案不仅提高了阴极碳块的利用率，减少铝电解槽阴极内 衬制造材料成本，而且施工简单，方便易行。使阴极碳块、阴极钢棒 和相邻的缝间糊之间，结合强度显著提高，结构应力分布更加均匀。 与传统阴极钢棒和阴极碳块组合形式相比，不仅能够提高钢、碳之间 的结合强度，增强了二者之间的导电性能，降低了电阻压降值，而 且由于采用了分层材料复合工艺捣固的方法，提高了缝间糊的防渗漏 性能，从而延长了电解槽阴极内衬的使用寿命。

附图说明：

图1：现通用的阴极碳块、阴极钢棒组结构形式断面图

图2：本发明的阴极碳块、阴极钢棒组结构形式断面图

图3：一种采用圆形钢棒的新型阴极钢棒、阴极碳块组合铝电解槽阴 极内衬结构断面示意图，其中导电填充料采用了专用钢棒糊和浇铸铁 水。

图4：一种新型的阴极钢棒、阴极碳块组合铝电解槽阴极内衬结构断 面示意图，其中阴极钢棒的上顶部采用了向阴极碳块两侧开钢棒顶糊 结合槽的形式，其开钢棒顶糊结合槽的断面有矩形或梯形形式。

图5：一种新型的阴极钢棒、阴极碳块组合铝电解槽阴极内衬结构在 施工过程中的断面示意图，图中有加紧固定钢板和上部固定用槽钢。

图6：一种新型的阴极钢棒、阴极碳块组合铝电解槽阴极内衬结构在 施工过程中的断面示意图，图中标有导电填充料和阴极碳块侧部结合 的各种形式。导电填充料有专用钢棒捣固糊，专用石墨碳胶泥和铸造 铁水以及用千斤顶实施侧部挤压的施工方法。

上述图中零部件序号所示：

1、阴极碳块 2、阴极钢棒 3、缝间糊 4、导电填充料 5、钢棒封顶糊 6、石墨导电胶泥 7、铸造铁水 8、千斤顶 9、加紧固定钢板 10、上部固定用槽钢

具体实施例：