[实用新型]一种铝电解槽阴极出电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铝电解槽，具体涉及一种铝电解槽阴极出电装置。

背景技术

我国铝电解技术发展较快，特别是在近20年里，电解槽容量由180kA猛增到500kA，但是由于传统的电解槽结构几乎没有根本上的变化，电解过程的电流效率在这20年里只增加了不足3%，直流电耗只降低了不足700kWh/t。

生产实践表明，传统电解技术很难在4.0V槽电压下稳定生产。对于传统结构的电解槽，如果不在改进电解槽结构、材料特性和提高电解槽磁流体稳定性方面取得突破，大幅度降低槽电压几乎是不可能的。

电解槽在工作时，电流从阳极由上而下通过电解质层、铝液层到达阴极炭块上，当前世界上的铝电解槽在电流到达阴极炭块后通过阴极钢棒向电解槽两侧母线分流。传统的铝电解槽底部只有磁场补偿母线和短路母线，不能适用于槽底出电的铝电解槽。底部出电铝电解槽阴极钢棒从电解槽底部穿出后，怎样与阴极母线连接并且不会对电解槽内熔体产生较大磁场，这样的阴极出电结构目前还没有解决方案。

实用新型内容

由鉴于此，本实用新型的目的是提供一种铝电解槽阴极出电装置，克服了现有技术的不足，结构合理、施工方便、电流分布及磁场分布合理。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种铝电解槽阴极出电装置，其中，包括阴极方钢头、过渡段、阴极软母线和槽底母线，所述阴极方钢头垂直穿过槽壳底板，阴极方钢头端头为一斜面，过渡段包括钢段和铝段，钢段与阴极方钢头的斜面采用钢板逐层焊接，铝段与阴极软母线焊接，阴极软母线另一端与槽底母线焊接，槽底母线设置在母线支墩上。

进一步，所述同一阴极上的两个阴极方钢头设置在不同的槽底母线上。

进一步，所述同一阴极上的两个阴极方钢头设置在同一槽底母线上。

本实用新型的有益效果为：

1、通过调节阴极软母线及槽底母线的截面和长度可方便调整阴极电流分布，避免因电流分部不均产生水平电流而导致的，熔体波动问题，从而增加原铝产量，节省电能；

2、通过改变槽底母线位置可方便调整铝电解槽内熔体的磁场分布，使电解生产平稳，简化生产技术条件，并能大幅度提高电流效率；

3、本实用新型结构简单，施工方便，适用范围广，具有良好的社会和经济效益。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的结构示意图；

图2为图1的剖面示意图；

图3为本实用新型第二实施例的结构示意图；

图4为图3的剖面示意图。

具体实施方式

实施例一：

参见图1、图2，本装置包括阴极方钢头2、过渡段、阴极软母线6和槽底母线8，每一个阴极包括两个阴极方钢头2，阴极方钢头2从摇篮架7之间向下垂直穿过槽壳底板1，阴极方钢头2端头为一斜面3，斜面3方向向内，即同一个阴极的两个阴极方钢头2的斜面3呈“八字形”排列，施工时方便从电解槽中部空间焊接。过渡段包括钢段4和铝段5，钢段4与阴极方钢头2的斜面3采用钢板逐层焊接，铝段5采用铝板逐层焊接而成，钢段4焊接在铝段5上，铝段5与阴极软母线6焊接，通过阴极软母线6的有效截面尺寸可调节所焊接的阴极的电流量，阴极软母线6另一端与槽底母线8焊接，槽底母线8放置在母线支墩9上，通过调整槽底母线8的空间位置可调整电解槽内熔体的磁场强度。阴极方钢头2与阴极软母线6材质不同，无法直接焊接到阴极软母线6上，将阴极方钢头2的端头设置为一斜面3，在阴极方钢头2与阴极软母线6间还设置了过渡段，斜面3与过渡段的作用是易焊接，方便施工。

本装置的电流，同一阴极的两个阴极方钢头2连接到不同的槽底母线8上，沿着铝电解槽长度方向排列的不同阴极，沿着铝电解槽长度方向的同一侧的一个以上的阴极方钢头2上的电流，分别通过阴极软母线6汇集在同一根槽底母线上8。

实施例二：

参见图3和图4，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：沿着电解槽宽度方向排列的阴极方钢头2的电流汇集到槽底母线8，即沿电解槽宽度方向的同一个阴极上的两个阴极方钢头2均通过阴极软母线连接到同一根槽底母线8上。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，如改变异形阴极的结构、改变固体填充料层的组成及厚度、改变导电颗粒层的组成及厚度能够组成多个实施例，均为本实用新型的常见变化，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。