[发明专利]一种铝电解槽的阴极

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽的阴极，属于铝电解槽技术领域。

背景技术

随着铝电解槽设计和操作技术水平的提高，国际国内新设计和建设的铝电解槽日益向大 型化的方向发展。系列电流不可避免的会增加到550kA～700kA甚至以上。近年来，我国的铝 电解技术也得到了长足的进展，在电解槽容量上已能达到甚至超过国际先进水平。但在节能 降耗方面与世界先进水平却仍存在着较大的差距。目前，国内各铝厂的直流电耗徘徊在 13200-3500kWh/T.Al左右，甚至有的接近14000kWh/T.Al，有相当大的潜力可挖掘。特别是 在目前国内外经济环境极为严峻的情况下，对节能的要求就更加的急迫

在铝电解生产中，节能的途径很多。从理论上说，电耗率只取决于电流效率和电解槽的 平均电压V_平。而铝电解槽的平均电压主要包括三部分，即：

V_平＝ΔV_槽+ΔV_母+ΔV_效

其中的ΔV_母为槽外母线电压降，ΔV_效为阳极效应分摊电压降，ΔV_槽为电解槽工作电压 ，又可分解为：阳极、阴极、电解质电压降和反电动势(或称实际分解电压)，即

V_槽＝ΔV_阳+ΔV_阴+ΔV_质+E_反

由计算可知，反电动势和电解质电压降分别占到平均电压的35％～40％，是平均电压中 的两个大项。反电动势基本为定值，故要想降低电耗，首要的是降低电解质电压ΔV_质。

同时根据生产实践、及计算可知，典型的大面多点进电铝电解槽的铝液流速分布如图9 ～11所示，其中图9为160kA级铝电解槽的典型铝液流速分布图，图10为300kA铝电解槽的典 型铝液流速分布图，图11为450kA铝电解槽的典型铝液流速分布图。通过图9～11可以看出这 些流速分布的特征都很相似，当然，在正常生产时，由于操作条件、炉棒、炉底沉淀等的变 化，实测出的流速分布会有一定的差异，但总体而言对于大面多点进电铝电解槽的铝液流速 分布有几项特征是不变的，即：产生的涡旋沿电解槽长度方向分布、高流速区位于每个涡旋 靠近炉帮的区域、槽内最大流速的区域位于槽两端(烟道端及出铝端)及大面靠近两端的区 域。同时高流速涡旋的存在会使铝液-电解质表面产生较大的隆起及波动，进而可能会在一 定条件下使铝液-电解质界面产生不稳定，能耗增加。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种通过改变铝电解槽的阴极使铝电解槽获得良好的稳定性， 以达到节能、降耗的效果。可以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案；它包括设置在铝电解槽底部的阴极碳块，在阴极碳块上设有突起带 。

突起带设置在位于铝电解槽槽膛内的阴极碳块的表面。

突起带沿阴极碳块的纵向布置。

突起带位于阴极炭块顶面的中部、边部、或两块阴极炭块拼接的间缝上。

设在电解槽槽膛中部的突起带的数量为电解槽槽膛左右两段突起带数量的0～0.5倍。

突起带均匀布置在阴极碳块的表面，且数量为阴极碳块数量的0.9～2倍。

突起带通过扎糊、粘接、镶嵌或整体铸造的方式连接在阴极碳块的表面。

突起带的高度为50～200mm。

制作突起带的材料是导电材料、不良导电材料或非导电材料。