[发明专利]阴极装置以及带有具有引导凹部的凹槽的阴极块

权利要求书

1.一种用于铝电解槽（10）的阴极装置，所述阴极装置具有至少一个基于碳和/或石墨的阴极块（20），所述阴极块（20）具有至少一个凹槽（26），所述至少一个凹槽（26）至少在某些区域中衬有石墨箔（30），其中，至少一个汇流条（28）设置在所述至少一个凹槽（26）中并至少在某些区域中具有铸铁（38）的壳体（39），

其特征在于，

至少一个凹部（36）设置在所述阴极块（20）的、限定所述至少一个凹槽（26）的壁（32、34）中，并且所述铸铁（38）的壳体（39）至少在某些部分中接合到所述至少一个凹部（36）中。

2.根据权利要求1所述的阴极装置，

其特征在于，

接合到所述至少一个凹部（36）中的所述铸铁（38）的壳体（39）的部分被构造成与所述凹部（36）互补。

3.根据权利要求1或2所述的阴极装置，

其特征在于

接合到所述至少一个凹部（36）中的所述壳体（39）的部分和如果合适的话由所述壳体包封的汇流条（28）填充所述凹部（36）的至少70％、优选至少80％、特别优选至少90％、非常特别优选至少95％且最优选至少100％。

4.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极装置，

其特征在于，

所述至少一个凹部（36）中的每个凹部在所述凹槽（26）的长度的至少20％、优选是至少40％、特别优选是至少60％、非常特别优选是至少80％上连续延伸且最优选至少近似在所述凹槽（26）的整个长度上连续延伸。

5.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极装置，

其特征在于，

所述至少一个凹部（36）中的每个凹部的深度是2mm至40mm、优选是5mm至30mm且特别优选是10mm至20mm。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极装置，

其特征在于，

基于所述阴极块的高度，所述至少一个凹部（36）中的每个凹部的开口宽度是2mm至40mm、优选是5mm至30mm且特别优选是10mm至20mm。

7.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极装置，

其特征在于，

所述至少一个凹部（36）中的每个凹部的横截面面积优选是1.5mm²至1600mm²、优选是10mm²至900mm²且特别优选是40mm²至400mm²。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极装置，

其特征在于，

所述至少一个凹部（36）具有至少大致半圆形、三角形、矩形或梯形的横截面。

9.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极装置，

其特征在于，

所述凹部（36）大致垂直延伸到所述阴极块（20）的、限定所述凹槽（26）的壁（32、34）中。

10.根据前述权利要求中的至少一项所述的阴极装置，

其特征在于，

当在所述凹槽（26）的深度方向上考虑时，所述至少一个凹部（36）在它的端部中的每个端部处被所述凹部（36）与所述凹槽壁（32、34）的邻接部分之间的过渡区域（37）限定，其中，所述过渡区域（37）中的每个过渡区域具有成角度的构造，其中，在从所述阴极块的内部看时，在所述凹部（36）的壁与所述凹槽壁（32、34）的邻接部分之间的角度（α）是90度至160度、优选是90度至135度且特别优选是100度至120度。

11.根据权利要求1至9中的至少一项所述的阴极装置，

其特征在于，

当在所述凹槽（26）的深度方向上考虑时，所述至少一个凹部（36）在它的端部中的每个端部处被在所述凹部（36）与所述凹槽壁（32、34）的邻接部分之间的过渡区域（37）限定，其中，所述过渡区域（37）中的每个过渡区域具有弯曲构造，其中，所述过渡区域的曲率半径是最大50mm、优选是最大20mm且特别优选是最大5mm。