[实用新型]一种铝电解槽均流型钢棒阴极

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电解设备领域的部件，尤其涉及一种铝电解槽均流型钢棒阴极。

背景技术

工业铝电解槽内的电解质和铝液两种高温熔体在电磁力、重力等作用下在槽膛内运动。熔体的运动促进了槽内的传质与传热，对电解槽的稳定运行起着重要作用，然而熔体过大的水平流动及垂直波动都不利于电解槽的稳定运行，严重时甚至引起滚铝等极端现象。熔体的运动对电解的经济技术指标如电耗、效率等也有显著影响，熔体中的水平电流及水平电流引起的波动主要集中在铝液层中，最大的水平电流可达4500～6500A/m2，铝液中的水平电流是影响铝电解槽正常生产的主要因素。靠近阴极钢棒出口端25%的钢棒长度上汇集了75%的电流。传统的阴极钢棒形式不但是形成水平电流的诱因之一，而且过分集中的电流还造成了阴极电压降的增加。水平电流与垂直磁场相互作用，产生电磁力，导致铝液的流动、波动和电解槽不稳定，水平电流过大，对电解槽的稳定性、技术经济指标都有很大的影响。另外，水平电流会使熔体流速加快，冲蚀炉帮，破坏炉膛，引发槽内衬破损，影响槽寿命。因此，有必要对现有的技术加以改进，减小铝电解槽水平电流，保障电解槽平稳运行。

因此，希望提供一种能够减小铝电解槽水平电流，保障电解槽平稳运行的铝电解槽均流型钢棒阴极。

发明内容

为此，本实用新型提出了一种可以解决上述问题的至少一部分的新型铝电解槽均流型钢棒阴极。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种铝电解槽均流型钢棒阴极，其特征在于：包括炭块、钢棒、第一导电材料层，所述炭块沿长度方向设置有凹槽，所述钢棒通过第一导电材料层与所述凹槽相连接，所述钢棒的侧壁设置有通透缝，所述通透缝中填充有绝缘材料。

优选地，所述通透缝设置在所述钢棒侧壁距离出口端1～2cm的位置，此时铝电解槽均流型钢棒阴极能够最大程度地减小铝电解槽水平电流，保障电解槽平稳运行。

所述第一导电材料层不仅能够连接所述炭块和所述钢棒，而且能够在电解槽焙烧启动期间作为一个缓冲层以吸收所述炭块的热膨胀。第一导电材料层不仅可以是捣鼓糊，而且可以是金属材料，如铁水、磷酸铁等材料。所述绝缘材料可以为现有技术中一切具有绝缘性能且耐高温的材料。

可选地，根据本实用新型的一个实施方式，其特征在于：所述钢棒分为多个独立的子钢棒，所述子钢棒之间通过第三导电材料层相连接，至少一个所述子钢棒的侧壁设置有子通透缝，所述子通透缝中填充有绝缘材料。所述第三导电材料层可以与所述第一导电材料层选用相同的材料进行导电，并将多个所述子钢棒连接起来。

可选地，根据本实用新型的一个实施方式，其特征在于：所述铝电解槽均流型钢棒阴极进一步包括第二导电材料层，所述第二导电材料层设置在所述凹槽与所述第一导电材料层之间。

由于所述碳棒和所述第一导电材料层的热膨胀系数不一致，在电解槽工作的过程中二者之间会留有缝隙，导致电解槽工作效率降低，为了解决这一问题，在所述凹槽与所述第一导电材料层设置第二导电材料层将会有效解决这一问题。

可选地，根据本实用新型的一个实施方式，其特征在于：所述第二导电材料层包括石墨粉。石墨粉的导热、导电效果良好、价位低廉且与所述凹槽的热膨胀系数相同，可以有效填充因膨胀系数不同引起凹槽与所述第一导电材料层之间产生的缝隙，因此是的是第二导电材料层优选材料。

可选地，根据本实用新型的一个实施方式，其特征在于：所述子钢棒的个数为两个。

可选地，根据本实用新型的一个实施方式，其特征在于：所述炭块的尺寸为338cm×52cm×48cm。

可选地，根据本实用新型的一个实施方式，其特征在于：所述子通透缝的尺寸为83cm×0.5cm×10cm。

可选地，根据本实用新型的一个实施方式，其特征在于：所述第一导电材料层包括碳素糊料。碳素糊料的导热、导电效果良好且价位低廉，是一种优选的导电材料。

可选地，根据本实用新型的一个实施方式，其特征在于：所述第三导电材料层包括碳素糊料。

可选地，根据本实用新型的一个实施方式，其特征在于：所述绝缘材料包括高强浇注料。高强浇注料具有强度高、耐久性好、使用期限长、价位适中等优点，因此在本领域中是一种优选的绝缘填充料。

本实用新型提供的铝电解槽均流型钢棒阴极至少能够减小铝电解槽水平电流，保障电解槽平稳运行。

附图说明