[实用新型]铝电解用燕尾式组合异型阴极

说明书

技术领域

本实用新型属于铝电解技术领域，具体是涉及铝电解槽中的异型阴极。

背景技术

传统的阴极组合安装技术，主要是在阴极主体块上开一个矩形槽，然后在矩形槽上镶嵌矩形阻流块，再用糊料捣固，由于阻流块与矩形槽垂直，两侧部没有相互锁紧结构，因此在铝电解生产中，随着热量的增大和铝液的流动加快，阻流块可能脱离浮动起来，这对铝电解槽的槽况及铝水质量造成了很大的影响，既缩减了阴极的寿命，也缩减了电解槽的寿命。

目前在铝电解用异型阴极的研究和改进方面，检索到如下国内外公开文献：

1. 中国发明专利，名称:一种能减缓阴极凸起磨蚀的新型阴极结构铝电解槽 ，申请号: CN200910248884.1，申请人:冯乃祥。该申请文件公开了一种能减缓阴极凸起磨蚀的新型阴极结构铝电解槽，在每个阴极碳块上沿长度方向的边部加工有凸起结构，称为长度方向凸起；或在阴极碳块上部加工与阴极碳块的长度方向相垂直的凸起，称为宽度方向凸起；或在阴极碳块上边部同时加工长度方向凸起和宽度方向凸起。阴极碳块凸起的中间镶嵌有一层耐火材料墙板，阴极碳块凸起与耐火材料墙板构成整体凸起，整体凸起具有减缓铝液流速、减少铝液波动、提高电解槽铝液面稳定性的作用，在阴极碳块凸起被磨蚀后，由于耐火材料墙板比碳的电化学磨蚀性小，耐火材料墙板能继续起到减缓铝液流速的作用。虽然该技术增加耐火材料墙板起到了减缓铝液流速的作用，但该技术在阴极碳块上部加工长度方向凸起和/或宽度方向凸起均是与阴极碳块垂直的，使得电解生产中，随着热量的增大和铝液的流动加快，阻流块容易脱离浮动起来，同时未能实现对阴极结合部位的薄弱环节进行结构补强。

2. 中国实用新型专利，名称:铝电解槽用阻流块，专利号：200920305774.X，申请人：中国铝业股份有限公司，该专利公开了一种铝电解槽用阻流块，它由上下两部分组成，其下部分是基块（2），其上部分是异形块（1）。基块（2）的形状为矩形、带圆角矩形或者梯形。异形块（1）的形状为横条形、工字形、王字形、十字形、X形。在使用时，异形块（1）与阴极表面接触，形成线与面接触，这种放置方式，既阻止槽内铝液流动速度，又不减少阴极工作面积，可实现了降低铝水平和极距，使电解槽在低电压条件下平稳运行，但该结构的阻流块依然存在脱离浮动起来的缺陷。

本实用新型的燕尾式组合异型阴极能弥补传统的阴极组合安装技术中存在阻流块容易浮动的缺陷。本实用新型是在阴极主体块上镶嵌燕尾式阴极阻流块，通过燕尾式镶嵌技术，用以控制阻流块在铝液中可能产生的浮动，安装技术效果显著。此技术既达到减少阻流块在铝液中浮动起来目的又可避免阻流块浮动对槽况及铝液质量的影响，从而延长电解槽寿命及提高经济效益，还能对阴极结合部位的薄弱环节进行结构补强。 

发明内容

本实用新型的目的是针对上述存在问题，提供一种铝电解用燕尾式组合异型阴极，它能利用现有设备进行生产，生产成本低，阻流块寿命长（与电解槽同寿命），同时实现对主体块与石墨化阴极阻流块结合部位的薄弱环节进行结构补强，解决传统的组合阴极安装阻流块在铝液中可能产生的浮动的问题。

本实用新型是这样实现的：

铝电解用燕尾式组合异型阴极，包括主体块和石墨化阴极阻流块，所述石墨化阴极阻流块底部加工成燕尾式形状，所述主体块开设有与石墨化阴极阻流块的燕尾式形状相适配的燕尾槽，所述石墨化阴极阻流块镶嵌在燕尾槽内，主体块与石墨化阴极阻流块之间的连接缝用糊料捣固。

所述的燕尾槽开设在主体块纵向中心和/或两个主体块之间。

本实用新型的铝电解用燕尾式组合异型阴极的燕尾槽开设在主体块纵向中心时，石墨化阴极阻流块与主体块的横向外侧边缘的距离为300~380mm，可以确保铝电解槽阳极作业时不会碰坏或撞松阻流块，进一步提高阻流块的寿命。

本实用新型的铝电解用燕尾式组合异型阴极的燕尾槽开设在两个主体块之间，或燕尾槽开设在主体块纵向中心和两个主体块之间时，两块石墨化阴极阻流块之间的间距为200~400mm，便于电解槽加料作业。

本实用新型通过主体块燕尾槽与石墨化阴极阻流块燕尾突出部分相互扣住，在电解槽热量增大、铝液的流动加快时，能够防止石墨化阴极阻流块浮动。

主体块、阻流块的外形尺寸及机加工要求可依据电解槽大小及变压器装机容量而定。

作为优选，上述燕尾槽的深度为40～120 mm ，底部宽度为150～220 mm，角度为 30～60°。

所述的石墨化阴极阻流块的燕尾式突出部分的底部至上部加工开口的距离为40～90 mm，上部加工开口的深度为15～35 mm ，燕尾角度为30～60°。