專利名稱：鋁電解槽復合碳陽極的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可廣泛應用于電解鋁生產(chǎn)領域的鋁電解槽復合碳陽極，它能有效地降低電解鋁的生產(chǎn)成本，節(jié)約大量資源。
背景技術：
二次世界大戰(zhàn)前，鋁電解企業(yè)多采用于陽極糊(代號THY)為基料的自焙陽極槽(電解槽)來生產(chǎn)，40年代及50年代主要發(fā)展側部導電或上部導電自焙陽極電解槽。因此類電解槽不易實現(xiàn)機械化操作及陽極糊焙燒時產(chǎn)生大量瀝青煙氣，造成生產(chǎn)條件惡化和環(huán)境污染。從二十世紀六十年代起，大容量預焙陽極(代號TY)電解槽得到重視和發(fā)展。從世界范圍看，目前約有80％的企業(yè)采用預焙陽極槽來進行電解鋁的生產(chǎn)。隨著人類對生存環(huán)境要求的日趨重視，仍呈加快發(fā)展態(tài)勢。碳陽極也叫預焙陽極。碳陽極和陽極糊相比，具有工業(yè)衛(wèi)生條件好，電耗低，電流密度高等優(yōu)越性能。但其生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)工序多。而重要的問題在于生產(chǎn)、運行過程中，碳陽極不能像自焙陽極一樣，可定期投放連續(xù)運行。它必須在一定的使用周期內(nèi)，予以更換新的經(jīng)預先加工處理的碳陽極塊再投入運行。而更換下來的殘陽極又占原碳陽極重量的相當比重，一般在15％-20％，這將大大增加電解鋁的生產(chǎn)成本。盡管殘陽極仍可回收利用，再加之周而復始鑄造鋼爪、導電鋼棒及每次的組合安裝，費工、費時。這對電解鋁生產(chǎn)企業(yè)來講，是一種不容忽視而亟待解決的重要問題。以年產(chǎn)7萬噸電解鋁企業(yè)為例，每年碳陽極耗資即在8505-8662.5萬元間；每年碳陽極殘極耗資即在1275.75-1701萬元間；扣除碳陽極殘極處理回收價后，每年殘極實際耗資低限值即在793.8-1058.4萬元間。也就是說企業(yè)年生產(chǎn)成本增加了1000多萬元。從另一方面再看，碳陽極未上電解槽前的工作量和所耗工時概況。年產(chǎn)7萬噸電解鋁，年耗碳陽極至少在37800-38500噸間。若以每塊陽極重0.74噸計算，每年需處理5.1081-5.2027萬塊碳陽極的鋼爪、導電鋼棒的澆鑄工作。同理，每年也需將5.1081-5.2027萬塊陽極殘極的鋼爪、鋼棒打掉，再回收處理利用。這項工作每年亦需耗去相當?shù)娜?、財、物及專用設備來處理。再加之能源消耗，每年又是一筆不小的耗資。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對以上的不足而研制的一種鋁電解槽復合碳陽極，它包括陽極導電母線1，底部保溫加固層9，底部保溫加固層9上固定有陰極導電母線8，陰極導電母線8上有底部碳塊6、鋁溶液及電解質(zhì)5，電解槽側部外固定有絕緣保溫加固層7，其特征在于復合碳陽極碳塊是由陽極基體碳塊2，燃燒碳塊3、4構成的，陽極導電母線1通過導電鋼棒和陽極基體碳塊2連接，陽極基體碳塊2的和燃燒碳塊3、4連接。陽極基體碳塊2上至少有兩個導電鋼棒澆注孔10。在陽極基體碳塊2、燃燒碳塊3、4的相應部位均設有緊固孔11和定位孔12。該產(chǎn)品的積極效果是①鋁電解槽運行全過程中不存在陽極殘極存留現(xiàn)象。從而結束了電解鋁生產(chǎn)領域中遺留陽極殘極的歷史。在每一個生產(chǎn)周期終結，可使用快速而簡捷的方法疊續(xù)上新的碳陽極燃燒碳塊，迅速投入運行。每年僅陽極殘極就可降低耗資1275.75-1701萬元。每噸下浮成本在182.25-243元間。從第一層面上降低了電解鋁的生產(chǎn)成本。②省去了周而復始的鋼爪、導電鋼棒的生產(chǎn)、加工、回收處理及每次周期性的組合安裝工作和由此引發(fā)的諸多費用積累。同時也直接減少了庫存儲量，減少了資金的占用量，加速了資金的周轉(zhuǎn)。從第二層面上降低了電解鋁的生產(chǎn)成本。③改善了員工的工作環(huán)境條件，勞務工作量予以大幅度的精簡，提高了工效。相應精簡了勞務人員的投入。例如碳陽極鋼爪、導電鋼棒的澆鑄環(huán)節(jié)。一般生產(chǎn)企業(yè)均設有80-100人的專一部門，來處理數(shù)萬塊陽極的澆鑄工作。碳陽極疊序連投應用到生產(chǎn)中，陽極基體碳塊2僅需一次性澆鑄就可長期性使用。因此，該項工作從批量生產(chǎn)降至為微量的修補。從第三層面上降低了電解鋁的生產(chǎn)成本。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型復合碳陽極碳塊的結構示意主視圖。
圖3是圖2的俯視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
如圖1、2、3所示。參見圖1、3，復合碳陽極碳塊是由陽極基體碳塊2，燃燒碳塊3、4構成的，陽極導電母線1通過導電鋼棒和陽極基體碳塊2連接，陽極基體碳塊2和燃燒碳塊3、4連接。在陽極基體碳塊2、燃燒碳塊3、4的相應部位均設有緊固孔11和定位孔12，緊固孔11是用來固定陽極基體碳塊2、燃燒碳塊3、4的，定位孔12是用來確定陽極基體碳塊2、燃燒碳塊3、4之間的位置的。參見圖1、2，復合碳陽極疊續(xù)連投，就是將原碳陽極由單塊投放變?yōu)殛枠O基體碳塊2和燃燒碳塊3、4共同構成的復合陽極碳塊投放的鋁電解生產(chǎn)運行新技術。工作時，電流由陽極導電母線1經(jīng)導電鋼棒和陽極基體碳塊2，使燃燒碳塊3、4燃燒工作，產(chǎn)生電化反應。當鋁電解槽運行至一個周期后，燃燒碳塊4燃盡時，將陽極基體碳塊2和燃燒碳塊3解體，然后在陽極基體碳塊2與燃燒碳塊3之間疊加上新的燃燒碳塊，即可轉(zhuǎn)入再運行。復合碳陽極疊續(xù)連投的應用，消除了原電解鋁生產(chǎn)領域的諸多弊端，極大的降低了電解鋁的生產(chǎn)成本，結束了電解鋁生產(chǎn)過程中鋁電解槽碳陽極遺留殘極的難題，大量節(jié)約了資源。
權利要求1.一種鋁電解槽復合碳陽極，包括陽極導電母線(1)，底部保溫加固層(9)上固定有陰極導電母線(8)，陰極導電母線(8)上有底部碳塊(6)、鋁溶液及電解質(zhì)(5)，電解槽側部外固定有絕緣保溫加固層(7)，其特征在于復合碳陽極碳塊是由陽極基體碳塊(2)，燃燒碳塊(3)、(4)組成的，陽極導電母線(1)通過導電鋼棒和陽極基體碳塊(2)連接，陽極基體碳塊(2)和燃燒碳塊(3)、(4)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解槽復合碳陽極，其特征在于陽極基體碳塊(2)上至少有兩個導電鋼棒澆注孔(10)。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解槽復合碳陽極，其特征在于在陽極基體碳塊(2)、燃燒碳塊(3)、(4)的相應部位均設有緊固孔(11)和定位孔(12)。
專利摘要一種鋁電解槽復合碳陽極包括陽極導電母線1，底部保溫加固層9上固定有陰極導電母線8，陰極導電母線8上有底部碳塊6、鋁溶液及電解質(zhì)5，電解槽側部外固定有絕緣保溫加固層7，其特征是復合碳陽極碳塊是由陽極基體碳塊2，燃燒碳塊3、4組成的，陽極導電母線1通過導電鋼棒和陽極基體碳塊2連接，陽極基體碳塊2和燃燒碳塊3、4連接。陽極基體碳塊2上至少有兩個導電鋼棒澆注孔10。在陽極基體碳塊2、燃燒碳塊3、4的相應部位均設有緊固孔11和定位孔12。復合碳陽極疊續(xù)連投的應用，消除了原電解鋁生產(chǎn)領域的諸多弊端，極大的降低了電解鋁的生產(chǎn)成本，結束了電解鋁生產(chǎn)過程中鋁電解槽碳陽極遺留殘極的難題，大量節(jié)約了資源。
文檔編號C25C3/12GK2730889SQ20042001117
公開日2005年10月5日 申請日期2004年6月29日 優(yōu)先權日2004年6月29日
發(fā)明者王延森 申請人:王延森