專利名稱：一種異形結(jié)構(gòu)鋁電解槽的陰極碳塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鋁電解技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及--種異形結(jié)構(gòu)鋁電解槽的陰極碳塊。
技術(shù)背景鋁電解生產(chǎn)是在恥ox:左右環(huán)境下進行，在熔解有氧化鋁的冰晶石熔體的電解槽中，用電解的方法生產(chǎn)。用于電解槽的碳陰極是由多個底部安裝有鋼棒的陰極碳塊組裝和砌筑而成 的。 一般所用的陰極碳塊是長方體，陰極碳塊的底部加工成一個槽，然后將矩形斷面的陰極 鋼棒放入其中，然后在鋼棒與陰極碳塊之間的縫隙搗入炭素糊，或用鑄造鐵水澆鑄，使陰極 鋼棒與陰極碳塊連在一起。由于安裝有陰極鋼棒的上表面是平的，陰極鋼棒安裝在陰極碳塊 的底面內(nèi)，因此多組陰極碳塊安裝在電解槽中后，電解槽槽膛底表面是平的。陰極碳塊與陰 極碳塊之間用炭素糊搗固粘結(jié)。槽膛側(cè)襯也用碳磚砌筑，有時也用氮化硅結(jié)合的碳化硅磚砌 筑。電解過程中，槽膛的下部為鋁水，鋁水的上部有熔融的電解質(zhì)，上部炭陽極插入電解質(zhì) 烙體中。由于受陽極底表面逸出的陽極氣體和電解槽內(nèi)外導(dǎo)電體電流產(chǎn)生的磁場的影響，電 解槽內(nèi)的鋁液不穩(wěn)定，具有很大的波動，這種不穩(wěn)定和波動影響電解槽極距的降低，對鋁電 解的電能消耗和電流效率產(chǎn)生影響。 實用新型內(nèi)容為了解決上述的存在的問題，本實用新型提供--種異形結(jié)構(gòu)鋁電解槽的陰極碳塊。所述 的異形結(jié)構(gòu)鋁電解槽，是指該鋁電解槽其陰極結(jié)構(gòu)為異形。本實用新型陰極碳塊的下表面開有凹槽，用于安裝陰極鋼棒，其上表面具有若干凸起， 其橫斷面為凸形或為矩形。該若千凸起位于陰極碳塊上表面與碳塊的縱向長度方向相一致的中間或一側(cè)或兩側(cè)，凸起部分為連續(xù)或間斷，每個陰極碳塊凸起為1 8個。凸起高度為50~ 200mm，寬度為200 350咖。應(yīng)用本實用新型陰極碳塊砌成的電解槽，其槽膛底部形成了許多具有與系列電流方向相 平行的豎直垂立于槽底表面的凸起，這種墻體是電解槽陰極碳塊的組成部分。該陰極碳塊的材料與現(xiàn)有的鋁電解槽的陰極碳塊相同，即它可以是煅燒無煙煤的碳塊， 也可以是石巢質(zhì)的陰極碳塊，也可以是煅燒無煙煤與石墨兩種材料構(gòu)成的陰極碳塊，還町以 是石墨化的和半石墨化的陰極碳塊。其密度在1.4 1.7g/cm2之間，電阻率在8 65Q"m之間。本實用新型的有益效果采用該陰極碳塊的鋁電解槽可以減緩電解槽內(nèi)陰極鋁液的流動 速度和降低鋁液的波動高度，從l衍達到提高鋁電解槽的金屬鋁液面的穩(wěn)定性，減少鋁的溶解
損失，提高電流效率和減少極距，降低鋁電解生產(chǎn)電能消耗，以及在陰極底部凸起的墻體之 間能形成粘稠冰晶石熔體氧化鋁的混合物或沉淀物，阻止陰極鋁液通過槽底裂紋和縫隙流入 槽底，熔化鋼棒，達到延長電解槽壽命的目的。

圖1是本實用新型每個陰極碳塊的上表面上有一個凸起，凸起部分?jǐn)嗝嫘螤顬橥剐蔚慕Y(jié) 構(gòu)示意圖，圖2是圖1的側(cè)視圖，圖3是本實用新型每個陰極碳塊的上表面上有兩個凸起，凸起部分?jǐn)嗝嫘螤顬橥剐蔚慕Y(jié) 構(gòu)示意圖，圖4是圖3的A—A剖視圖，圖5是木實用新型每個陰極碳塊的上表面上有8個凸起，凸起部分?jǐn)嗝嫘螤顬榫匦蔚慕Y(jié) 構(gòu)示意圖，圖6是圖5的B—B剖視圖，圖7是本實用新型每個陰極碳塊的上表面上有5個凸起，此時陰極碳塊縱向垂直的橫斷 面，凸起部分?jǐn)嗝嫘螤顬榫匦蔚慕Y(jié)構(gòu)示意圖， 圖8是圖7的側(cè)視圖；圖中1為上表面具有凸起的陰極碳塊，2為陰極碳塊的下表面，3為凸出于陰極碳塊上表面的凸起，4.凹槽。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述實施例h如圖l、圖2所示，本實用新型的下表面開有凹槽4，用于安裝陰極鋼棒，上 表面具有1個凸起，該凸起的橫斷面為凸形。該凸起位于陰極碳塊上表面與碳塊的縱向長度 方向相一致的中間，凸起的高度為100mm，寬度為300mm。本例的陰極碳塊以煅后無煙煤和碎石墨為骨料，以瀝青為粘結(jié)劑，其上表面具有凸起墻 體的鋁電解槽陰極碳塊的制作方法如下將骨料按比例與瀝青的混合物在200TC左右的溫度 下，經(jīng)混捏后放入振動成型機中，上部放上其下表面有凹進去的鐵制重物進行振動成型，M 進去的空間的斷面形狀與尺寸同預(yù)成型的陰極碳塊上表面凸起的墻體的斷面形狀與尺寸相 ---致。振動成型出來的即為上表面具有凸起的生坯，生坯經(jīng)1100 13()01C的髙溫焙燒后，即得上表面有凸起，其橫斷面為凸形的陰極碳塊。實施例2:如圖3、圖4所示，本實用新型的下表面開有凹槽4，用于安裝陰極鋼棒，上 表面具有2個凸起，該凸起的橫斷面為凸形。2個凸起分別位于陰極碳塊上表面與碳塊的縱
向長度方向相一致的--側(cè)，凸起的髙度為200咖，寬度為350nun。本例的陰極碳塊以煅后石油焦與煅后無煙煤為骨料，以瀝青為粘結(jié)劑，基體為石墨化或 半石墨化時，先將不同粒度的煅燒后的石油焦骨料與瀝青的混合物，或煅后石油焦與煅后無 煙煤的混合物料與粘結(jié)劑瀝青的混合物在混捏機中充分混捏后，放入振動成型機模內(nèi)，然后 將其下表面有凹進去的鐵制重物壓在模內(nèi)的物料上面或稍加振動后，再將其下表面有凹進 去的鐵制重物壓在模內(nèi)的物料上面。振動成型完畢后，提起重物，進行脫模，制得其上表面 有凸起的墻體的鋁電解槽陰極碳塊的生坯。生坯冷卻后，置入環(huán)式焙燒窯或其他形式的焙燒 窯中進行焙燒，制得其上表面具有凸起的鋁電解槽陰極碳塊的焙燒品，將此焙燒品置入石墨 化爐中。依石墨化溫度的不同，制得其上表面具有凸起墻體的半石墨化或石墨化制品。實施例3:如圖5、圖6所示，本實用新型的下方開有槽，用于安裝陰極鋼棒，h表面 具有8個凸起，該凸起的橫斷面為凸形的柱體。8個凸起分別位于陰極碳塊上表面與碳塊的 縱向長度方向相--致的兩側(cè)，凸起的高度為50咖，寬度為200nrai。本例的陰極碳塊以無煙煤或石墨質(zhì)為骨料，或為二者的混合物吋，將上述原料經(jīng)煅燒后 的不同粒度的骨料與瀝青的混合物在混捏機中充分混捏后，放入現(xiàn)行的振動成型機中，然后在其上面放置下表面為平面的長方體重物，或稍加振動后，再放下表面有ra進去的鐵制重物，進行振動成型。從振動成型機中出模的為上表面沒有凸起墻體的長方體陰極碳塊生坯，生坯 冷卻后置入環(huán)式爐或其它型式焙燒爐中進行焙燒，即將上述長方體陰極碳塊的焙燒品，將此 焙燒品放在機床上，進行機加工，制成其上表面沿其縱向方向具有凸起的鋁電解槽陰極碳塊。實施例4:如閣7、圖8所示，本實用新型的下表面開有槽，用于安裝陰極鋼棒，上表 面具有5個凸起，凸起的橫斷面為凸形。5個凸起分別位于陰極碳塊上表面與碳塊的縱向長 度方向相一致的中間和兩側(cè)，凸起的高度為120咖，寬度為250,。本例陰極碳塊以煅后石油焦、煅后無煙煤混合物為骨料，使用煤瀝青為粘結(jié)劑，基體材 料為石墨或半石墨化時，將上述原料經(jīng)煅燒后的不同粒度的骨料與瀝青的混合物在混捏機中 充分混報后，放入現(xiàn)行的振動成型機中，然后在其上面放下其下表面為平面的長方體重物， 或稍加振動后，再放下表面有凹進去的鐵制重物，進行振動成型。從振動成型機中出模的為 上表面沒有凸起的長方體陰極碳塊生坯，生坯冷卻后置入石墨化爐中進行石墨化，依石墨化 溫度的不同，即得長方體的陰極碳塊的石墨化制品。將長方體陰極碳塊的半石墨化或石墨化 制品放在機床上進行機加工，制成本實用新型的其上表面為沿其縱向方向具有凸起的鋁電解 槽陰極碳塊。
權(quán)利要求1、一種異形結(jié)構(gòu)鋁電解槽的陰極碳塊，其特征在于在其上表面具有若干凸起，該凸起的橫斷面為凸形或為矩形。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種異形結(jié)構(gòu)鋁電解槽的陰極碳塊，其特征在于所述的若干凸起 位于陰極碳塊上表面與碳塊的縱向長度方向相一致的中間或一側(cè)或兩側(cè)，凸起部分為連續(xù)或 間斷，每個陰極碳塊凸起為1~8個。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種異形結(jié)構(gòu)鋁電解槽的陰極碳塊，其特征在于所述的凸起髙度 為50 200ram,寬度為200 350mm。
專利摘要一種異形結(jié)構(gòu)鋁電解槽的陰極碳塊，屬于鋁電解技術(shù)領(lǐng)域。所述的異形結(jié)構(gòu)鋁電解槽，是指該鋁電解槽其陰極結(jié)構(gòu)為異形。本實用新型陰極碳塊的下表面開有凹槽，用于安裝陰極鋼棒，其上表面具有若干凸起，其橫斷面為凸形或為矩形。采用本實用新型的鋁電解槽可以減緩電解槽內(nèi)陰極鋁液的流動速度和降低鋁液的波動高度，從而達到提高鋁電解槽的金屬鋁液面的穩(wěn)定性，減少鋁的溶解損失，提高電流效率和減少極距，降低鋁電解生產(chǎn)電能消耗，以及在陰極底部凸起的墻體之間能形成粘稠冰晶石熔體氧化鋁的混合物或沉淀物，阻止陰極鋁液通過槽底裂紋和縫隙流入槽底，熔化鋼棒，達到延長電解槽壽命的目的。
文檔編號C25C3/08GK201049966SQ20072001223
公開日2008年4月23日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者馮乃祥 申請人:馮乃祥