[发明专利]一种导流型电解槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种导流型电解槽，属于铝电解槽技术领域。

背景技术

目前用于铝工业生产的Hall-Heroult电解槽使用炭素阳极和炭块作为阴极，通过电解氧化铝生产铝，电解质主要由冰晶石和氧化铝熔体组成，另外还有溶解在其中的氟化铝和其它氟化盐。目前应用最多的一种铝电解槽技术是，电解槽中电解析出的铝蓄积在槽底炭块阴极上部，形成铝液层，并作为阴极的一部分；另一种电解槽技术是，阴极炭块上表面没有铝液层，阴极炭块直接作为阴极参与电解，电解生成的铝液直接流到槽内的沟槽中，并迅速汇集到电解槽中的蓄铝池中，此种电解槽通常采用上表面涂层硼化钛或复合硼化钛阴极炭块，以增强阴极炭块的湿润型。

两种电解槽都有其各自的缺点，第一种电解槽技术，铝液层作为阴极的一部分，这种电解槽存在一个普遍的问题就是电能效率较低，一般在45～50％之间，其余的电能都转化为热能散失掉了。这种铝电解槽的极距一般都在4～5cm左右，造成电能效率低的主要原因就在于这种电解槽具有较大极距。这种电解槽由于本身结构的限制，以及磁场和电流对电解槽稳定性的影响，降低极距，电解槽就会变得不稳定，丢失电流效率，很难实现低极距条件下生产。

为了实现低极距生产，提高电能效率，于是出现了第二种电解槽技术，称之为导流槽，这种电解槽阴极炭块直接作为阴极参与电解，阴极上表面为TiB2涂层或复合层，以增强阴极的湿润型，确保生成的铝液及时流到导流沟中，并通过汇铝沟汇集到电解槽端部蓄铝池中。这种电解槽虽然实现了低极距生产，但是此电解槽使用了TiB2涂层或复合层，使得电解槽的成本较高，TiB2的主要目的就是增强阴极的湿润性，使生成的铝液及时地流到沟槽中而不发生二次反应。如何解决电解生成的铝液及时流到沟槽中而不发生二次反应成为该电解槽技术的关键技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种导流型电解槽，目的是在不使用TiB2阴极的情况下，仍能实现铝液及时流入沟槽而不发生二次反应。

为了解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的。

导流型电解槽，它包括阴极炭块，在阴极炭块间设有沟槽，在阴极炭块上表面沿纵向开有横向的斜沟槽。

所述的斜沟槽从阴极炭块纵向中心线向两侧倾斜。

所述的向两侧倾斜的斜沟槽沿阴极炭块的纵向中心线对称配置。

所述的向两侧倾斜的斜沟槽沿阴极炭块的纵向中心线交错配置。

所述的斜沟槽从阴极炭块的一侧向另一侧倾斜。

所述的斜沟槽沿阴极炭块纵向交错配置，即一个斜沟槽向阴极炭块的左边倾斜、相邻的另一个沟槽向阴极炭块的右边倾斜。

所述的阴极炭块截面形状为方形。

所述的阴极炭块的上表面水平。

所述的每块阴极炭块沿纵向开有1-100个横向斜沟槽。

本发明的特点和效果如下：

本发明的导流型电解槽，在阴极炭块上表面的斜沟槽设计可以很好的实现铝液及时的流入阴极炭块间的沟槽中，满足导流槽的设计要求，阴极炭块上的斜沟槽可以完全替代硼化钛涂层或复合层，达到及时导流的目的，因此采用本发明的阴极炭块结构，即满足导流的目的，又节省了阴极炭块的成本，具有很强的实用价值。

附图说明

图1是本发明的导流型电解槽的结构示意图。

图2是本发明阴极炭块俯视结构示意图。

图3是本发明阴极炭块另一个实施例的俯视结构示意图。

图4是图2和图3的A-A向剖视结构示意图。

图5是本发明另外一实施例阴极炭块俯视结构示意图。

图6是图5的C-C向剖视结构示意图。

图7是图5的B-B向剖视结构示意图。

图中，1、侧部内衬，2、阴极钢棒，3、阴极炭块，4、沟槽，5、阴极炭块间扎固材料，6、底部内衬，7、斜沟槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。

如图1所示，本发明导流型电解槽，它包括侧部内衬1，阴极钢棒2，阴极炭块3，阴极炭块间扎固材料5，底部内衬6等结构构成，在相邻的阴极炭块3之间设有沟槽4，在阴极炭块3的上表面沿纵向开有横向的斜沟槽7。

如图2、图3和图4所示，斜沟槽7可以从阴极炭块的纵向中心线向两边倾斜，向两侧倾斜的斜沟槽7可以沿阴极炭块的纵向中心线对称配置或交错配置。

如图5、图6和图7所示，斜沟槽7可以从阴极炭块的一侧向另一侧倾斜，即一个斜沟槽向阴极炭块的左边倾斜、相邻的另一个沟槽向阴极炭块的右边倾斜。