專利名稱：鋁電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋁電解槽，尤其涉及一種電流強(qiáng)度在150kA及150kA 以上的鋁電解槽。
背景技術(shù)：
目前用于鋁工業(yè)生產(chǎn)的Hall-Heroult電解槽使用炭素陽極和表面水平的炭 塊作為陰極，通過電解氧化鋁生產(chǎn)鋁，電解質(zhì)主要由冰晶石和氧化鋁熔體組成， 另外還有溶解在其中的氟化鋁和其它氟化鹽。電解析出的鋁蓄積在槽底炭塊陰 極上部，形成鋁液層，并作為陰極的一部分。
現(xiàn)有的Hall-Heroult鋁電解槽，根據(jù)尺寸和電解工藝的不同都存在一個(gè)普遍 的問題就是電能效率較低， 一般在45 50%之間，其余的電能都轉(zhuǎn)化為熱能散 失掉了。現(xiàn)有鋁電解槽的極距一般都在4.5cm左右，造成電能效率低的主要原 因就在于現(xiàn)有普通預(yù)焙槽具有較大極距。
電能效率低造成了工業(yè)電解槽上巨大電能無謂的消耗，鋁電解槽節(jié)能降耗 的手段有兩種， 一種是提高電流效率，另一種就是降低極距，降低槽電壓。而 現(xiàn)有的電解槽，電流效率大都在95%以下，提高電流效率的空間有限。目前鋁 電解槽極距一般在4.5cm左右，給節(jié)能降耗提供了很大的空間，但是由于傳統(tǒng) 電解槽本身結(jié)構(gòu)的限制，降低極距，電解槽就會(huì)變得不穩(wěn)定，丟失電流效率， 很難達(dá)到節(jié)能的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋁電解槽，目的是提高鋁電 解槽的電能效率，降低極間壓降，降低磁場(chǎng)對(duì)鋁電解生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的鋁電解槽，它包括槽 殼、內(nèi)襯和上部結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯內(nèi)設(shè)有陰極碳?jí)K，上部結(jié)構(gòu)設(shè)有陽極碳?jí)K，其中內(nèi) 襯的每組陰極碳?jí)K間設(shè)有導(dǎo)流溝，內(nèi)襯上部中間位置設(shè)有匯鋁溝，內(nèi)襯的端部 電解槽的出鋁側(cè)設(shè)有蓄鋁槽，匯鋁溝的一端與蓄鋁槽連接，陽極碳?jí)K間設(shè)有下 料點(diǎn)。
所述的電解槽縱向中心線設(shè)計(jì)成階梯型，階梯數(shù)為2 5個(gè)。
所述的下料點(diǎn)處陽極碳?jí)K的間縫為180 250mm。 所述的相鄰陰極碳?jí)K間糊扎成2 10%斜度的導(dǎo)流溝。 所述的陽極碳?jí)K的上表面為TiB2復(fù)合層，復(fù)合層的厚度為10~50mm。 所述的下料點(diǎn)為2~8個(gè)，下料點(diǎn)設(shè)置在遠(yuǎn)離電解槽縱向中心線的位置。 本實(shí)用新型的特點(diǎn)和效果如下
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的鋁電解槽的陽極碳?jí)K和陰極碳?jí)K之間不保存鋁液，使極 距從傳統(tǒng)電解槽極距由4.5cm左右降到2.5 3cm,陰極碳?jí)K間糊扎成一定斜度， 便于電解產(chǎn)生的鋁及時(shí)匯入中間溝槽，電解槽縱向中心線設(shè)計(jì)成階梯狀的溝槽， 便于鋁液流入電解槽一側(cè)的蓄鋁槽，蓄鋁槽用于儲(chǔ)存電解生成的鋁，電解槽采 用多點(diǎn)下料，下料點(diǎn)遠(yuǎn)離電解槽縱向中心線。
本實(shí)用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)降低了極距，提高了電能利用率，同時(shí)實(shí)現(xiàn) 了鋁電解槽極間無鋁液電解生產(chǎn)，大大降低了磁場(chǎng)對(duì)鋁電解生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響。


圖1是本實(shí)用新型鋁電解槽的主視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型鋁電解槽的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是下料點(diǎn)位置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、陽極碳?jí)K，2、陰極碳?jí)K，3、匯鋁溝，4、蓄鋁槽，5、下料點(diǎn)， 6、導(dǎo)流溝，7、槽殼，8、內(nèi)襯，9、上部結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍不受實(shí)施例所限。
如圖l-圖3所示，電流強(qiáng)度在150kA 200kA之間，鋁電解槽的結(jié)構(gòu)如下 它是由槽殼7、內(nèi)襯8和上部結(jié)構(gòu)9構(gòu)成，每組陰極碳?jí)K2間設(shè)有導(dǎo)流溝6，內(nèi) 襯8上部中間位置設(shè)有匯鋁溝3，內(nèi)襯8的端部電解槽的出鋁側(cè)設(shè)有蓄鋁槽4， 匯鋁溝3的一端與蓄鋁槽4連接，內(nèi)襯8內(nèi)設(shè)有20組陰極碳?jí)K，上部結(jié)構(gòu)7設(shè) 有18組陽極碳?jí)K，陽極碳?jí)K1和陰極碳?jí)K2的數(shù)量可以根據(jù)電流強(qiáng)度等因素進(jìn) 行合理確定，此為公知技術(shù)不做詳細(xì)描述；在相鄰陽極碳?jí)K1間設(shè)有4個(gè)下料 點(diǎn)5，下料點(diǎn)5遠(yuǎn)離電解槽縱向中心線，下料點(diǎn)4處陽極碳?jí)K1的間縫為 180 250mm;內(nèi)襯的相鄰陰極碳?jí)K2間糊扎成2-10%斜度的導(dǎo)流溝6，便于鋁液 流入?yún)R鋁溝3;電解槽縱向中心線設(shè)計(jì)成階梯型，階梯數(shù)根據(jù)電解槽容量的大小 變化， 一般為2~5，便于鋁液向端部蓄鋁槽4匯集；蓄鋁槽4的容量滿足電解槽 半天的產(chǎn)鋁量即可；陽極碳?jí)K2的上表面為TiB2復(fù)合層，復(fù)合層的厚度為 10 50mm;由于電解產(chǎn)生的鋁液被及時(shí)的送入蓄鋁槽4，實(shí)現(xiàn)了極間無鋁液生 產(chǎn)，因此消除了磁場(chǎng)對(duì)電解生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響，極距可以在2.5 3cm生產(chǎn)，提 高了電能效率。
上述下料點(diǎn)5的數(shù)量可以根據(jù)電解槽容量的大小變化進(jìn)行合理確定， 一般 為2 8個(gè)。
權(quán)利要求1、鋁電解槽，它包括槽殼(7)、內(nèi)襯(8)和上部結(jié)構(gòu)(9)，內(nèi)襯(8)內(nèi)設(shè)有陰極碳?jí)K(2)，上部結(jié)構(gòu)(9)設(shè)有陽極碳?jí)K(1)，其特征在于內(nèi)襯(8)的每組陰極碳?jí)K(2)間設(shè)有導(dǎo)流溝(6)，內(nèi)襯(8)上部中間位置設(shè)有匯鋁溝(3)，內(nèi)襯(8)的端部電解槽的出鋁側(cè)設(shè)有蓄鋁槽(4)，匯鋁溝(3)的一端與蓄鋁槽(4)連接，陽極碳?jí)K間(1)設(shè)有下料點(diǎn)(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋁電解槽，其特征在于所述的電解槽縱向中心線 設(shè)計(jì)成階梯型，階梯數(shù)為2 5個(gè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽，其特征在于所述的下料點(diǎn)(5)處陽 極碳?jí)K(1)的間縫為180 250mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽，其特征在于所述的相鄰陰極碳?jí)K(2) 間糊扎成2~10%斜度的導(dǎo)流溝(6)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽，其特征在于所述的陽極碳?jí)K(1)的 上表面為TiB2復(fù)合層，復(fù)合層的厚度為10~50mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽，其特征在于所述的下料點(diǎn)(5)為2~8 個(gè)，下料點(diǎn)(5)設(shè)置在遠(yuǎn)離電解槽縱向中心線的位置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋁電解槽，尤其涉及一種電流強(qiáng)度在150kA及150kA以上的鋁電解槽。它包括槽殼、內(nèi)襯和上部結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯內(nèi)設(shè)有陰極碳?jí)K，上部結(jié)構(gòu)設(shè)有陽極碳?jí)K，其中內(nèi)襯陰極碳?jí)K間設(shè)有導(dǎo)流溝，內(nèi)襯上部中間位置設(shè)有匯鋁溝，內(nèi)襯的端部電解槽的出鋁側(cè)設(shè)有蓄鋁槽，匯鋁溝的一端與蓄鋁槽連接，陽極碳?jí)K間設(shè)有下料點(diǎn)。本實(shí)用新型降低了極距，提高了電能利用率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鋁電解槽極間無鋁液電解生產(chǎn)，大大降低了磁場(chǎng)對(duì)鋁電解生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響。
文檔編號(hào)C25C3/00GK201065435SQ20072001308
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者劉雅鋒, 周東方, 楊昕東, 楊曉東, 鄒智勇 申請(qǐng)人:沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院