專(zhuān)利名稱(chēng)：陰極碳?jí)K裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及能抗鋁液腐蝕，降低鋁電解槽陰極電壓，提高電解槽壽命的陰極碳?jí)K裝置。屬于有色冶金電解槽設(shè)備中的零部件技術(shù)，特別涉及鋁電解槽陰極結(jié)構(gòu)裝置。
電解鋁廠鋁電解槽的陰極碳?jí)K裝置是電解槽結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分，它對(duì)鋁電解生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，是十分重要的，它直接影響到電解槽的壽命和電解槽的爐底電壓降，因而會(huì)影響到鋁電解生產(chǎn)的電能消耗。
目前鋁電解生產(chǎn)中的電解槽的碳?jí)K陰極有如下幾種。
1.以煅燒后的無(wú)煙煤為主要骨料成份的無(wú)定型炭質(zhì)碳?jí)K。
2.以石墨和碎石墨為為主要骨料成份，以瀝青為粘結(jié)劑，成型后，經(jīng)焙燒而成的碳?jí)K，稱(chēng)為半石墨質(zhì)碳?jí)K。
3.以煅后石油焦為主要原料(骨料)與瀝青混捏成型后，先焙燒成型，然后在石墨爐中熱處理到2300～2500℃而制成的碳?jí)K，稱(chēng)之為半石墨化碳?jí)K。
4.以煅后石油焦為主要原料(骨料)與瀝青混捏成型后，先焙燒成型，然后在石墨爐中熱處理到2700～3000℃而制成的碳?jí)K，稱(chēng)之為石墨化碳?jí)K。
鋁電解槽陰極導(dǎo)電鋼棒與碳?jí)K陰極的聯(lián)接有兩種一種是陰極鋼棒放在陰極碳?jí)K的燕尾槽中，在燕尾槽和陰極鋼棒中澆注磷鐵，靠磷鐵使陰極導(dǎo)電鋼棒與陰極碳?jí)K聯(lián)接。另一種是在陰極導(dǎo)電鋼棒與燕尾槽之間用碳素?fù)v固糊搗固?？繐v固的搗固糊使陰極碳?jí)K與導(dǎo)電鋼棒實(shí)現(xiàn)聯(lián)接。目前這兩種方法和裝置都被電解鋁廠采用。
本實(shí)用新型的目的是提供新型的鋁電解槽陰極碳?jí)K及其與導(dǎo)電鋼棒的聯(lián)接裝置。該裝置具有抗鋁液沖刷磨蝕，抗鈉浸蝕，鋼炭接觸電壓降和爐底電壓降低，能延長(zhǎng)電解槽壽命的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型利用陰極碳?jí)K上部硬、抗壓強(qiáng)度高、抗磨損性能好；下部軟、電阻低、抗鈉蝕性能好，與鋼棒之間接觸電壓降低的的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)陰極碳?jí)K與陰極導(dǎo)電鋼棒相連通。
在底部沿碳?jí)K縱方向鉆孔或在底部制成燕尾槽，對(duì)于底部有園孔的陰極碳?jí)K，可將陰極鋼棒插入此孔中，實(shí)現(xiàn)電的聯(lián)接，孔與鋼棒之間的縫隙可以用石墨粉與熱固性樹(shù)脂制成的炭泥涂粘，也可以不用此炭泥涂粘。在這種情況下，鋼棒與碳?jí)K之間的縫隙很小，這部分很小的縫隙靠電解槽焙燒時(shí)鋼棒溫度升高所引起的鋼棒膨脹來(lái)實(shí)現(xiàn)與陰極碳?jí)K的緊密結(jié)合。對(duì)于底部制成燕尾槽的陰極碳?jí)K，鋼棒與燕尾槽之間用炭素糊搗固或用磷生鐵澆鑄。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的。陰極炭塊裝置包括由電阻率在15～30Ω·m、密度在1.45～1.70g/cm3的下部半石墨基體部分，電阻率在20～45Ω·m，密度在1.45～1.70g/cm3的中間層，以及電阻率40～70Ω·m，密度1.45～1.65g/cm3的上部煅燒后無(wú)煙煤基體部分。而電極鋼棒則插入設(shè)置在下部基體底部的鋼棒容留孔洞中。
附圖是本實(shí)用新型所提供的陰極碳?jí)K裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中


圖1為園柱形陰極鋼棒的陰極碳?jí)K裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為方柱形陰極鋼棒的陰極碳?jí)K裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖通過(guò)最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)特征作進(jìn)一步敘述。
實(shí)施例一。如
圖1所示陰極碳?jí)K1，圓形陰極鋼棒3，陰極碳?jí)K的上部6(其骨料的主要部分為煅后無(wú)煙煤)，陰極碳?jí)K的下部4(為半石墨質(zhì))，陰極碳?jí)K過(guò)度層5(其骨料的主要成份為煅后無(wú)煙煤和石墨的混合物)，陰極鋼棒3與碳?jí)K下部半石墨基體4之間的縫隙2在陰極碳?jí)K與陰極鋼棒之間連接時(shí)，將鋼棒直接插入陰極碳?jí)K的容留孔中，其間的縫隙用石墨糊粘結(jié)，也可不用。
實(shí)施例二，如圖2所示陰極碳?jí)K1，方型陰極鋼棒3，陰極碳的上部6(其骨料的主要成分為煅后無(wú)煙煤)，陰極碳?jí)K的下部4(半石墨質(zhì))，過(guò)度層5，其骨料的主要成份為煅后無(wú)煙煤和石墨的混合物，碳?jí)K下部燕尾槽與方型鋼棒之間的填充物為炭素?fù)v固糊或鑄鐵。
在陰極與方型陰極鋼棒聯(lián)接時(shí)，先在陰極碳?jí)K的底部(半石墨質(zhì))制成燕尾槽，然后將陰極鋼棒置入燕尾槽中，燕尾槽與陰極鋼棒之間用炭素糊搗實(shí)，或用澆鑄磷生鐵。
權(quán)利要求1.一種陰極碳?jí)K裝置，其特征在于陰極炭塊裝置包括由電阻率在15～30Ω·m、密度在1.45～1.70g/cm3的下部半石墨基體部分，電阻率在20～45Ω·m，密度在1.45～1.70g/cm3的中間層，以及電阻率40～70Ωm，密度1.45～1.65g/cm3的上部煅燒后無(wú)煙煤基體部分，而電極鋼棒則插入設(shè)置在下部基體底部的鋼棒容留孔洞中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極碳?jí)K裝置，其特征在于陰極碳?jí)K的下部基體4為半石墨質(zhì)，陰極碳?jí)K過(guò)度層5，其骨料的主要成份為煅后無(wú)煙煤和石墨的混合物，陰極鋼棒3與碳?jí)K下部半石墨基體4之間的縫隙2，在陰極碳?jí)K與陰極鋼棒之間連接時(shí)，將鋼棒直接插入陰極碳?jí)K底部的孔中，其間縫隙2用石墨糊粘結(jié)，也可不用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極碳?jí)K裝置，其特征在于陰極碳?jí)K的下部4為半石墨質(zhì)，過(guò)度層5其骨料的主要成份為煅后無(wú)煙煤和石墨的混合物，碳?jí)K下部燕尾槽與方型鋼棒之間的填充物為炭素?fù)v固糊或鑄鐵。
專(zhuān)利摘要陰極碳?jí)K裝置包括由電阻率在15～30Ω·m、密度在1.45～1.70g/cm
文檔編號(hào)C25C3/00GK2488920SQ01248238
公開(kāi)日2002年5月1日 申請(qǐng)日期2001年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月18日
發(fā)明者馮乃祥 申請(qǐng)人:馮乃祥