[实用新型]一种多孔预焙阳极

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解技术领域，尤其涉及一种在底面和侧面设有多个排气孔的多孔预焙阳极。

背景技术

铝工业生产主要采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法，在直流电通入电解槽后，浸泡在电解质中的阴极和多孔预焙阳极发生电化学反应：阴极上的电解产物是铝液，多孔预焙阳极上的电解产物是CO₂气体。

多孔预焙阳极的功能是：将直流电通过阳极导杆、爆炸块、阳极钢爪及阳极碳块传输给电解槽内的电解质液，接通电路。目前铝电解使用的阳极为仿长方体块，上表面嵌有钢爪导电装置，底掌为平面设计。随着电解过程的进行，气泡聚集在多孔预焙阳极的底部，阳极底部面积较大且平，气体上浮阻力大，很难顺利上浮逸出槽外，这样阳极底部就形成约2cm厚的气膜层。为了防止二次反应降低电流效率，则必须增大阴阳极之间的距离，从而升高槽电压，增加电能消耗，增加电解铝的制造成本。通常CO₂能产生250mV的电压降，而1mV的电压降会耗电3度，这样生产1吨铝锭会多消耗750度电。因此，有效及时地排出多孔预焙阳极上产生的CO₂气体，成为各电解铝厂家关注的焦点。

中国专利CN 201250286(铝电解用带排气孔阳极，200820149120.8，2008-09-10)在阳极块开有1～6个竖向或斜向的排气孔，能使气体离开阳极底部，降低电耗，并在孔上部设置塞子防止保温料下落堵塞排气孔，该方案设计不合理，不具有实际生产意义；中国专利CN201598340(铝电解用穿孔阳极，201020055459.9，2010-01-20)公开了一种穿孔阳极，该阳极的排气孔为盲孔，且均匀分布在钢爪头的两侧及爪头之间，可使阳极底部气体排出更流畅；如图1所示，该排气孔3的排气口5在阳极顶面1，裸露在电解质之外，不但易被顶面1上的保温覆盖料堵塞，而且由于气体直接从阳极内部排出，带走了电解质和阳极的大量热量，造成电解槽偏凉、阳极效应增多、电流效率降低的危害。中国专利CN 201778126(一种铝电解用蜂窝状预焙阳极，201020521252.6，2010-09-08)同样设置有多组对称分布的导气孔，导气孔可为垂直、水平或倾斜孔，但该种阳极同样存在以下问题：竖向和倾斜孔的排气口设置在阳极顶面，会带走热量；横向和倾斜孔不与底部连通，也就是需待阳极消耗至该孔所在位置，才可发挥通气功能，使用不方便。

发明内容

本发明实施例提供了一种多孔预焙阳极，不仅结构合理，还能提高电流效率，又不影响电解槽稳定性，达到节能降耗的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种多孔预焙阳极，其表面设置有若干个排气孔，排气孔的排气口分别位于阳极侧面上部和阳极底面，位于阳极侧面的所述排气孔的最低处与阳极底部平面之间的距离不小于20cm。

优选地，该排气孔的孔径形状为折线形、斜线形或者弧线形。

优选地，该排气孔的直径为2-5cm。

优选地，阳极侧面的该排气孔的最高处与阳极顶部平面之间的距离不小于10cm。

优选地，位于阳极侧面的该排气孔的最低处与阳极底部平面之间的距离不小于22cm。

优选地，阳极侧面上的排气口位于阳极的一个侧面上。

优选地，位于相对侧面的排气孔之间采用通孔连接。

优选地，位于侧面的排气孔的孔径纵截面面积大于位于底面的所述排气孔的孔径纵截面面积。

优选地，位于侧面的排气孔的排气口面积大于内部孔径纵截面面积。

与现有的技术相比，本发明多孔预焙阳极具体有益效果如下：

1、改变现有技术中将排气口设置在阳极顶部的做法，而在侧部设置数量合理的排气孔，将气体分散排出，使阳极四周电解质沸腾力度明显降低，减少了阴极铝液和阳极气体发生二次反应的机会，减少槽电压的摆动和针振，有利于增加铝电解生产的稳定性，降低阳极过电压；槽电压的摆动平均降低2～5mV，提高铝电解电流效率约0.5％，阳极过电压降低200mV，并有利于改善其他技术、经济指标；

2、阳极气体经过阳极底部的盲孔进入阳极侧部的通孔排出到炉帮上，延长了气体在阳极的停留时间，可以减少阳极气体带走的热量，节约能源。

3、所有排气口均与底部排气口连接，可在阳极消耗的任何阶段将底部气泡排出，使用方便；而且阳极气体一直在阳极底掌均匀排出，不会形成气泡的聚集，可以降低阳极效应系数。

附图说明