專利名稱：一種異型多室炭素陽極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁電解用炭素陽極技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種側(cè)面有多個腔室的炭素陽極。
背景技術(shù)：
炭素陽極是電解槽的“心臟”，炭素陽極對于電解各項參數(shù)能否達標有著至關(guān)重要的影響，在節(jié)能降耗方面的效果尤為明顯，如炭素陽極在參與電解的過程中，陽極的底掌會產(chǎn)生大量的CO2氣體，如果所使用的炭素陽極是沒有腔室的陽極，則這些氣體中的大部分難以溢出，從而積聚在陽極的底掌，當(dāng)這些氣體積聚到一定的程度，則會在陽極底掌形成氣泡層，氣泡層不能導(dǎo)電，從而增加電阻，電耗也隨著電阻的增加而增加。為此，便出現(xiàn)了開槽陽極。專利號為ZL200520200777. 9的專利公開了一種開槽陽極，在該技術(shù)方案中，溝槽為縱向或者橫向，溝槽沿垂直方向的深度是150mm-400mm，該技術(shù)方案存在的不足是如果溝槽淺，尤其是當(dāng)溝槽只有150_的時候，降低氣泡層厚度的作用時間太短，不到陽極周期的 1/3，如果溝槽深，尤其是當(dāng)溝槽達到400mm的時候，陽極強度不夠，在電解的過程中很容易碎裂掉塊；申請?zhí)枮?01020194121. I的專利申請文件中公開了一種開槽陽極技術(shù)，該申請文件中所述的陽極的兩個端頭或者端面開有上下貫通槽，該技術(shù)方案的不足之處在于溝槽開在端面，不利于陽極底掌中間排氣，因為陽極在參與電解的過程中所產(chǎn)生的氣體主要分布在陽極底掌中部，兩端氣體的分布量較少；開貫通槽之后，影響了陽極的強度，在電解的過程中，容易出現(xiàn)陽極破碎掉塊。綜上所述，現(xiàn)有陽極技術(shù)存在排氣不暢、陽極底掌氣泡壓降高、強度不夠等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種排氣通暢、陽極底掌氣泡壓降低、陽極強度高的炭素陽極。為了解決上述問題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是一種異型多室炭素陽極，沿陽極底掌寬度方向開有凹槽，凹槽中間區(qū)域的頂部到陽極底掌的垂直距離為A1, A2……An，凹槽兩端區(qū)域的頂部到陽極底掌的距離為B1, B1……Bn，An〈 Bn。優(yōu)選的，所述凹槽的為非連通槽。優(yōu)選的，所述凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小。優(yōu)選的，所述凹槽的頂部包含有平面、曲面。優(yōu)選的，凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為lmm-300mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為lmm-500mm,凹槽的寬為凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為5mm-590mm。需要在此說明的是本發(fā)明中所述的凹槽中間區(qū)域和凹槽兩端區(qū)域的界定方法。這里的中間區(qū)域和兩端區(qū)域是一個相對的概念，其界定方法是參考圖4，以凹槽的剖面圖為例，用線段a、b將凹槽分成任意三段，分別標記為I，II，III，其中II為中間區(qū)域，I、III即為兩端區(qū)域。當(dāng)前述的An < Bn時，陽極的強度即明顯增加，減少甚至避免陽極在工作過程中出現(xiàn)破裂掉塊，和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有顯著的效果。本發(fā)明的有益效果在于1.增加了陽極的強度。盡管陽極在工作中所產(chǎn)生的氣泡主要集中在陽極的底掌，但是，如果按照現(xiàn)有技術(shù)直接在陽極的底掌沿橫向或縱向開槽，則會降低陽極的強度，在工業(yè)生產(chǎn)中極易引發(fā)破裂掉塊事故，得不償失。根據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)，凹槽的兩端區(qū)域可以順利實現(xiàn)排氣，中間區(qū)域起到加固陽極強度的作用，可以取得意想不到的效果；2.顯著降低陽極底掌的氣泡壓降。本發(fā)明中所開的凹槽直接通向陽極底掌氣泡最集中的區(qū)域，可以及時有效排放陽極底掌氣泡，和現(xiàn)有不開槽陽極相比，可顯著降低壓降10 50mV,和現(xiàn)有開直槽的陽極相比,可降低壓降5 40mV。


圖I多室異型陽極的主視圖 圖2多室異型陽極的仰視圖(A)圖3多室異型陽極的仰視圖(B)圖4多室異型陽極的A-A剖面圖(A)圖5多室異型陽極的A-A剖面圖(B)圖6多室異型陽極的A-A剖面圖(C)圖7多室異型陽極的A-A剖面圖(D)圖8多室異型陽極的A-A剖面圖(E)圖9多室異型陽極的A-A剖面圖(F)I多室異型陽極2凹槽3凹槽頂部
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
和附圖簡要、清楚地說明本發(fā)明要求保護的技術(shù)內(nèi)容。顯而易見地，所列舉的實施例旨在說明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容，因此，只是所有實施方式中的一部分，本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員都可以根據(jù)本申請文件顯而易見地做出其他實施方式，這些實施方式屬于本申請文件的保護范圍。實施例I參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7;除此之夕卜，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為1mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為1mm，凹槽的寬為1mm，凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為590mm，陽極炭碗深度為50mm。實施例2參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為30mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為50mm,凹槽的寬為5mm,凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為550mm,陽極炭碗深度為60mm。實施例3參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對 分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為60mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為100mm,凹槽的寬為IOmm,凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為530mm,陽極炭碗深度為70mm。實施例4參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為90mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為150mm,凹槽的寬為15mm,凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為450mm,陽極炭碗深度為80mm。實施例5參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為120mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為200mm,凹槽的寬為20mm,凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為370mm,陽極炭碗深度為90mm。實施例6參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為150mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為250mm,凹槽的寬為25mm，凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為310mm，陽極炭碗深度為100mm。實施例7參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為180mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為300mm,凹槽的寬為30mm,凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為250mm,陽極炭碗深度為110mm。實施例8
參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為210mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為350mm,凹槽的寬為35mm,凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為190mm,陽極炭碗深度為120mm。實施例9參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為240mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為400mm,凹槽的寬為40mm,凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為130mm,陽極炭碗深度為130mm。 實施例10參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為270mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為450mm,凹槽的寬為45mm,凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為70mm,陽極炭碗深度為140mm。實施例11參考圖1，一種異型多室炭素陽極1，沿寬度方向在陽極側(cè)面開有凹槽2 ;凹槽可以錯位分布，如圖2所示，也可以正對分布，如圖3所示；凹槽的形狀特征為，凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部3的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小，如圖5、6、7 ;除此之外，凹槽的頂部3可以是平面，或曲面，或半圓弧面，或者是平面、曲面、半圓弧面的任意組合，如圖8、9所示。凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為300mm，凹槽頂部到陽極底面的距離為500mm,凹槽的寬為50mm,凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為5mm,陽極炭碗深度為150mm。
權(quán)利要求
1.一種異型多室炭素陽極，沿陽極底掌寬度方向開有凹槽，其特征在于凹槽中間區(qū)域的頂部到陽極底掌的垂直距離為ApA2……K，凹槽兩端區(qū)域的頂部到陽極底掌的距離為B1, B2……Bn，其中 An < Bn。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種異型多室炭素陽極，其特征在于所述凹槽的為非貫通 槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種異型多室炭素陽極，其特征在于所述凹槽位于陽極側(cè)面的開口到凹槽頂部的距離沿陽極底掌到陽極頂部的方向逐漸變小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種異型多室炭素陽極，其特征在于所述凹槽的頂部包含有平面、曲面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的一種異型多室炭素陽極，其特征在于凹槽頂部到陽極側(cè)面的距離為lmm-300mm,凹槽頂部到陽極底面的距離為lmm-500mm,凹槽的寬為凹槽頂部到陽極炭碗底部距離為5mm-590mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋁電解用炭素陽極技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種側(cè)面有多個腔室的炭素陽極。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種排氣通暢、陽極底掌氣泡壓降低、陽極強度高的炭素陽極。為了解決上述問題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是一種異型多室炭素陽極，沿陽極底掌寬度方向開有凹槽，凹槽中間區(qū)域的頂部到陽極底掌的垂直距離為A1，A2……An，凹槽兩端區(qū)域的頂部到陽極底掌的距離為B1，B2……Bn，其中An＜Bn。本發(fā)明的有一效果在于排氣通暢、陽極底部壓降低、陽極強度高。
文檔編號C25C3/12GK102758218SQ20111010941
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者張煜, 曾敦偉, 高小明, 龔克成 申請人:湖南晟通科技集團有限公司