[实用新型]一种铝电解用组合式阳极炭块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铝电解的预焙阳极，特别是指一种铝电解用组合式阳极炭块，属于铝电解技术领域。 

背景技术

在铝电解生产过程中，炭阳极的使用能效对电解生产的稳定性起着非常关键的作用，且直接影响着电解生产的主要技术指标如电解能耗、电流效率以及吨铝炭耗等，因而被称为铝电解槽的“心脏”。 

电解过程中，在直流电流的作用下将发生如下电极反应： 

2Al₂O₃+3C＝4Al+3CO₂                      (1) 

Al₂O₃+3C＝2Al+3CO                        (2) 

上述反应中的CO₂和CO均在阳极底掌部位产生，正常情况下，CO₂占70％左右，CO占30％左右。传统预焙炭阳极由于阳极底掌面积大且不平整，加之底部全部浸润在熔融电解质中处于全封闭状态，炭阳极在电解过程中产生的CO₂和CO气体难以及时排出，由此产生一定的气膜电压而使得铝电解生产的槽电压逐渐升高，造成电能消耗的增加；此外，当阳极底掌气泡积累到一定程度的时候就会冲破熔融电解质层而集中排出，导致槽电压摆动加剧，不利于电解槽生产运行的稳定性。 

为了及时有效地排出炭阳极所产生的气体，国内外围绕阳极设 计方面开展了诸多研究，形成了一系列专利技术，其中，吴举等、杨晓东等、龚石开等、王佐任等、郎光辉等、王有来等、高刘以及任宗顺等分别开发了沿阳极底部纵向或横向开设深浅和宽度不一的水平或倾斜沟槽，以达到及时有效排出阳极气体的实用新型和发明专利。 

上述专利尽管具备一定的效果，但仍有一些不足，表现在：1)由于开槽数量有限(最多两条)，位于槽边缘部位的气泡很容易排出，而距离开槽较远的阳极底掌面积仍易积累气泡，当积累的气泡集中排出时仍对电解槽造成冲击，引起电压摆动；2)开槽的深度影响阳极的效果，在阳极消耗前期，开槽可有效排出气体，但在后期，由于阳极的消耗，阳极底掌重新变为平底，此时将失去开槽的效果，而气体仍将容易聚集在底部，导致阳极气膜厚度的增加。尽管增加开槽深度可以缓解这个问题，但开槽的顶部不能太靠近钢爪(钢爪用于连接阳极导杆与阳极炭块)，否则将造成阳极早期脱落事故！这也就决定了开槽的深度不能太深。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供结构简单合理、加工制造容易、可有效提高阳极气泡排出效率的一种铝电解用组合式阳极炭块。 

本实用新型的技术方案为：一种铝电解用组合式阳极炭块，所述阳极炭块由至少3块形状与大小相同或相近似的子炭块组成，所述子炭块通过阳极钢爪组合成一个整体。 

本实用新型中，所述子炭块之间的间距为5～50mm，每块子炭 块至少与一个阳极钢爪连接。 

本实用新型中，所述子炭块底部设有导气沟，所述导气沟的宽度为10～30mm，高为100～300mm， 

本实用新型中，所述子炭块底面与侧面之间通过斜面连接，所述斜面与底面之间的夹角α为5°～45°。 

本实用新型由于采用上述结构，与现有技术相比具有以下优点： 

1)将原来的整块阳极炭块分解为若干子炭块，并在子碳块底部设置导气沟及在子炭块底面与侧面之间通过斜面连接，增加了阳极气体排放的通道，降低了阳极气体排放的阻力，有利于阳极气泡的排出，降低气膜层厚度，从而降低气膜电压； 

2)阳极气泡的及时排出，有利于抑制阳极效应的发生，为实现“零效应”或“超低效应”电解创造条件。 

3)本阳极制作简单，只需将阳极整体尺寸变小，无需任何附加工艺，易于实现。 

附图说明

附图1为本实用新型阳极实施例1的主视图； 

附图2为本实用新型阳极实施例1的侧视图； 

附图3为本实用新型阳极实施例1的俯视图； 

附图4为本实用新型阳极实施例2的主视图； 

附图5为本实用新型阳极实施例2的侧视图； 

附图6为本实用新型阳极实施例2的俯视图； 

附图7为本实用新型阳极实施例3的主视图； 

附图8为本实用新型阳极实施例3的侧视图； 

附图9为本实用新型阳极实施例3的俯视图。 

附图中，1-子炭块、2-钢爪、3-爆炸焊块、4-铝导杆、5-磷生铁。 

具体实施方式

实施例1：