陰極裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種陰極裝置，包括陰極炭塊及嵌設(shè)固定于所述陰極炭塊底部的兩陰極鋼棒，所述陰極鋼棒完全收容于所述陰極炭塊內(nèi)，其中，所述陰極裝置還包括于兩所述陰極鋼棒之間相對設(shè)置且間隔一定距離的兩導(dǎo)流棒，所述導(dǎo)流棒與所述陰極炭塊絕緣固定相連。與相關(guān)技術(shù)相比，本實用新型有益效果在于減少鋁液中水平電流，提高鋁電解槽的流體穩(wěn)定性；確保維持鋁電解槽正常穩(wěn)定生產(chǎn)的有效極距，降低能耗；減少金屬鋁的溶解損失，提高電流效率。
【專利說明】陰極裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001 ] 本實用新型涉及鋁電解槽【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種陰極裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]傳統(tǒng)鋁電解工藝自問世以來，一直都是生產(chǎn)金屬鋁的唯一的經(jīng)濟(jì)可行的方法。在工藝過程中，強(qiáng)直流電依次經(jīng)過鋁導(dǎo)桿、陽極、電解質(zhì)、鋁液、陰極裝置和母線系統(tǒng)。
[0003]如圖1、圖2和圖3所示，相關(guān)技術(shù)的陰極裝置包括陰極炭塊1、陰極鋼棒2及扎固糊3，陰極鋼棒2包括嵌設(shè)于陰極炭塊I底部的主體部21及自主體部21兩端分別延伸出陰極炭塊I外的兩尾部22，扎固糊3置于陰極鋼棒2與陰極炭塊I之間用以固定陰極炭塊I與陰極鋼棒2。當(dāng)電流垂直經(jīng)過鋁導(dǎo)桿、陽極和電解質(zhì)，再經(jīng)過鋁液、陰極炭塊，最后經(jīng)陰極鋼棒水平流出時，因鋁液電阻遠(yuǎn)小于陰極炭塊電阻，電流將在鋁液中發(fā)生很大的偏轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生鋁液中的水平電流。通常情況下，鋁液中水平方向的電流密度約是垂直方向電流密度的一半，水平電流增加不僅會顯著增大垂直磁場，而且會與磁場相互作用，影響鋁電解槽流體的穩(wěn)定性，且引起鋁液波動幅度變大及電解質(zhì)-鋁液界面變形嚴(yán)重，造成有效極距降低。而要維持電解槽正常穩(wěn)定生產(chǎn)，必須要保持相對合適的有效極距，因此在鋁液波動幅度較大時，必須提高電解槽的工作電壓來維持合適的有效極距，但是也會帶來大量的能量的無用消耗。同時，電解質(zhì)-鋁液界面變形大，接觸面積變大，必然造成生成的金屬鋁的溶解損失，減低電流效率，也造成能耗的增加。
[0004]因此，實有必要提供一種新的陰極裝置來克服上述技術(shù)問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就在于克服上述不足提供一種陰極裝置。
[0006]本實用新型一種陰極裝置，包括陰極炭塊及嵌設(shè)固定于所述陰極炭塊底部的兩陰極鋼棒，所述陰極鋼棒完全收容于所述陰極炭塊內(nèi)，其中，所述陰極裝置還包括于兩所述陰極鋼棒之間相對設(shè)置且間隔一定距離的兩導(dǎo)流棒，所述導(dǎo)流棒與所述陰極炭塊絕緣固定相連，所述導(dǎo)流棒包括連接于兩所述陰極鋼棒之間的連接端、自所述連接端延伸形成的延伸端及自所述延伸端伸出所述陰極炭塊外的尾端。
[0007]優(yōu)選的，所述延伸端的長度為所述陰極炭塊的長度的1/3或1/4或1/6或1/8。
[0008]優(yōu)選的，所述導(dǎo)流棒的連接端、延伸端與所述陰極炭塊之間設(shè)有絕緣扎固糊，所述絕緣扎固糊為碳化硅與環(huán)氧樹脂組成的混合糊料。
[0009]優(yōu)選的，所述導(dǎo)流棒的所述連接端與所述陰極鋼棒通過澆鑄方式固定連接。
[0010]優(yōu)選的，所述陰極鋼棒的橫截面形狀為方形或橢圓形。
[0011]優(yōu)選的，所述導(dǎo)流棒的連接端、延伸端及尾端的橫截面形狀為方形或橢圓形。
[0012]優(yōu)選的，所述導(dǎo)流棒為導(dǎo)流鋼棒。
[0013]與相關(guān)技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于，減少鋁液中水平電流，提高鋁電解槽的流體穩(wěn)定性；確保維持鋁電解槽正常穩(wěn)定生產(chǎn)的有效極距，降低能耗；減少金屬鋁的溶解損失，提高電流效率。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0014]圖1為相關(guān)技術(shù)的陰極裝置立體不意圖；
[0015]圖2為相關(guān)技術(shù)的陰極裝置另一視角的立體示意圖；
[0016]圖3為圖2虛線區(qū)域A的局部放大示意圖；
[0017]圖4為本實用新型陰極裝置的立體示意圖；
[0018]圖5為圖4虛線區(qū)域B的局部放大示意圖。
【【具體實施方式】】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0020]如圖4、圖5所示，本實用新型陰極裝置包括陰極炭塊4、嵌設(shè)于陰極炭塊4底部的兩陰極鋼棒5、將陰極鋼棒5與陰極炭塊4固定的扎固糊8、絕緣扎固糊7、及固定連接于兩陰極鋼棒5之間的兩導(dǎo)流棒6，其中，陰極鋼棒5沿陰極炭塊4的寬度方向平行設(shè)置，相對于相關(guān)技術(shù)中的陰極鋼棒兩端延伸出陰極炭塊外而言，陰極鋼棒5未具有延伸出陰極炭塊4外的部分。
[0021]兩導(dǎo)流棒6嵌設(shè)于兩陰極鋼棒5之間的部分陰極炭塊4內(nèi)，導(dǎo)流棒6與陰極炭塊4絕緣固定相連，且兩導(dǎo)流棒6相對設(shè)置于陰極炭塊4兩端并相隔一定距離，每一導(dǎo)流棒6包括固定連接于兩陰極鋼棒5之間的連接端61、自連接端61延伸出的延伸端62、自連接端62延伸出陰極炭塊4外的尾端63，連接端61、延伸端62與陰極炭塊4之間均設(shè)有絕緣扎固糊7，通過絕緣扎固糊7，導(dǎo)流棒6收容固定于陰極炭塊4底部，且導(dǎo)流棒6與陰極炭塊4不直接接觸，且連接端61還包括電流匯聚塊65。在本實施例中，陰極鋼棒5相對陰極炭塊4的最長邊平行設(shè)置，導(dǎo)流棒6優(yōu)選為導(dǎo)流鋼棒，連接端61優(yōu)選通過澆鑄方式垂直固定連接于兩陰極鋼棒5之間，延伸端62、尾端63均平行于兩陰極鋼棒5，電流匯聚塊65到相鄰陰極炭塊4末端的距離等于延伸端62的長度，該長度優(yōu)選為陰極炭塊4長度的1/3或1/4或1/6或1/8。值得注意的是，陰極鋼棒5的橫截面形狀并不限于方形，還可以為橢圓形或二者的近似形狀等；導(dǎo)流棒6的連接端61、延伸端62及尾端63的橫截面形狀并不限于方形，還可以為橢圓形或二者的近似形狀等；絕緣扎固糊7優(yōu)選為碳化硅與環(huán)氧樹脂組成的混合糊料。
[0022]由此，鋁電解槽電流通過鋁液進(jìn)入陰極炭塊4后，通過陰極鋼棒5，再于連接端61的中間部分電流匯聚塊65處匯集，最終經(jīng)由導(dǎo)流鋼棒6的尾端63導(dǎo)出鋁電解槽。
[0023]與相關(guān)技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于，減少了鋁液中的水平電流，提高了鋁電解槽的流體穩(wěn)定性；確保維持鋁電解槽正常穩(wěn)定生產(chǎn)的有效極距，有效降低了能耗；減少了金屬鋁的溶解損失，提高了電流效率。 [0024]以上所述的僅是本實用新型的實施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以作出改進(jìn)，但這些均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種陰極裝置，包括陰極炭塊及嵌設(shè)固定于所述陰極炭塊底部的兩陰極鋼棒，所述陰極鋼棒完全收容于所述陰極炭塊內(nèi)，其特征在于:所述陰極裝置還包括于兩所述陰極鋼棒之間相對設(shè)置且間隔一定距離的兩導(dǎo)流棒，所述導(dǎo)流棒與所述陰極炭塊絕緣固定相連，所述導(dǎo)流棒包括連接于兩所述陰極鋼棒之間的連接端、自所述連接端延伸形成的延伸端及自所述延伸端伸出所述陰極炭塊外的尾端。
2.如權(quán)利要求1所述的陰極裝置，其特征在于:所述延伸端的長度為所述陰極炭塊的長度的1/3或1/4或1/6或1/8。
3.如權(quán)利要求2所述的陰極裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流棒的連接端、延伸端與所述陰極炭塊之間設(shè)有絕緣扎固糊，所述絕緣扎固糊為碳化硅與環(huán)氧樹脂組成的混合糊料。
4.如權(quán)利要求3所述的陰極裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流棒的所述連接端與所述陰極鋼棒通過澆鑄方式固定連接。
5.如權(quán)利要求4所述的陰極裝置，其特征在于:所述陰極鋼棒的橫截面形狀為方形或橢圓形。
6.如權(quán)利要求5所述的陰極裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流棒的連接端、延伸端及尾端的橫截面形狀為方形或橢圓形。
7.如權(quán)利要求6所述的陰極裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流棒為導(dǎo)流鋼棒。
【文檔編號】C25C3/08GK203683686SQ201420007538
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】劉宇, 敬葉靈, 枊葛賢 申請人:湖南創(chuàng)元鋁業(yè)有限公司