專利名稱：一種鋁電解槽的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解槽，尤其涉及一種電流強度在150kA及150kA以上的鋁電解槽。
背景技術：
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，其余的電能都轉化為熱能散失掉了?，F(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)電解槽本身結構的限制，降低極距，電解槽就會變得不穩(wěn)定，丟失電流效率，很難達到節(jié)能的目的。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種鋁電解槽，它提高了鋁電解槽的電能效率，降低了極間壓降，降低了磁場對鋁電解生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種鋁電解槽，它包括槽殼、內襯和上部結構，內襯內設有陰極碳塊，上部結構設有陽極碳塊，其中內襯的每組陰極碳塊間設有導流溝，內襯上部中間位置設有匯鋁溝，內襯的端部電解槽的出鋁側設有蓄鋁槽，匯鋁溝的一端與蓄鋁槽連接，陽極碳塊間設有下料點。
所述的電解槽縱向中心線設計成階梯型，階梯數(shù)為2～5個。
所述的下料點處陽極碳塊的間縫為180～250mm。
所述的相鄰陰極碳塊間糊扎成2～10％斜度的導流溝。
所述的陽極碳塊的上表面為TiB2復合層，復合層的厚度為10～50mm。
所述的下料點為2～8個，下料點設置在遠離電解槽縱向中心線的位置。
本發(fā)明的特點和效果如下本發(fā)明結構的鋁電解槽的陽極碳塊和陰極碳塊之間不保存鋁液，使極距從傳統(tǒng)電解槽極距由4.5cm左右降到2.5～3cm，陰極碳塊間糊扎成一定斜度，便于電解產(chǎn)生的鋁及時匯入中間溝槽，電解槽縱向中心線設計成階梯狀的溝槽，便于鋁液流入電解槽一側的蓄鋁槽，蓄鋁槽用于儲存電解生成的鋁，電解槽采用多點下料，下料點遠離電解槽縱向中心線。
本發(fā)明由于采用上述結構降低了極距，提高了電能利用率，同時實現(xiàn)了鋁電解槽極間無鋁液電解生產(chǎn)，大大降低了磁場對鋁電解生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響。


圖1是本發(fā)明鋁電解槽的主視結構示意圖。
圖2是本發(fā)明鋁電解槽的側視結構示意圖。
圖3是下料點位置結構示意圖。
圖中，1、陽極碳塊，2、陰極碳塊，3、匯鋁溝，4、蓄鋁槽，5、下料點，6、導流溝，7、槽殼，8、內襯，9、上部結構。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不受實施例所限。
如圖1-圖3所示，電流強度在150kA～200kA之間，鋁電解槽的結構如下它是由槽殼7、內襯8和上部結構9構成，每組陰極碳塊2間設有導流溝6，內襯8上部中間位置設有匯鋁溝3，內襯8的端部電解槽的出鋁側設有蓄鋁槽4，匯鋁溝3的一端與蓄鋁槽4連接，內襯8內設有20組陰極碳塊，上部結構7設有18組陽極碳塊，陽極碳塊1和陰極碳塊2的數(shù)量可以根據(jù)電流強度等因素進行合理確定，此為公知技術不做詳細描述；在相鄰陽極碳塊1間設有4個下料點5，下料點5遠離電解槽縱向中心線，下料點4處陽極碳塊1的間縫為180～250mm；內襯的相鄰陰極碳塊2間糊扎成2-10％斜度的導流溝6，便于鋁液流入?yún)R鋁溝3；電解槽縱向中心線設計成階梯型，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；陽極碳塊2的上表面為TiB2復合層，復合層的厚度為10～50mm；由于電解產(chǎn)生的鋁液被及時的送入蓄鋁槽4，實現(xiàn)了極間無鋁液生產(chǎn)，因此消除了磁場對電解生產(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5的數(shù)量可以根據(jù)電解槽容量的大小變化進行合理確定，一般為2～8個。
權利要求
1.一種鋁電解槽，它包括槽殼(7)、內襯(8)和上部結構(9)，內襯(8)內設有陰極碳塊(2)，上部結構(9)設有陽極碳塊(1)，其特征在于內襯(8)的每組陰極碳塊(2)間設有導流溝(6)，內襯(8)上部中間位置設有匯鋁溝(3)，內襯(8)的端部電解槽的出鋁側設有蓄鋁槽(4)，匯鋁溝(3)的一端與蓄鋁槽(4)連接，陽極碳塊間(1)設有下料點(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解槽，其特征在于所述的電解槽縱向中心線設計成階梯型，階梯數(shù)為2～5個。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解槽，其特征在于所述的下料點(5)處陽極碳塊(1)的間縫為180～250mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解槽，其特征在于所述的相鄰陰極碳塊(2)間糊扎成2～10％斜度的導流溝(6)。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解槽，其特征在于所述的陽極碳塊(1)的上表面為TiB2復合層，復合層的厚度為10～50mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解槽，其特征在于所述的下料點(5)為2～8個，下料點(5)設置在遠離電解槽縱向中心線的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁電解槽，尤其涉及一種電流強度在150kA及150kA以上的鋁電解槽。它包括槽殼、內襯和上部結構，內襯內設有陰極碳塊，上部結構設有陽極碳塊，其中內襯陰極碳塊間設有導流溝，內襯上部中間位置設有匯鋁溝，內襯的端部電解槽的出鋁側設有蓄鋁槽，匯鋁溝的一端與蓄鋁槽連接，陽極碳塊間設有下料點。本發(fā)明降低了極距，提高了電能利用率，同時實現(xiàn)了鋁電解槽極間無鋁液電解生產(chǎn)，大大降低了磁場對鋁電解生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響。
文檔編號C25C3/08GK101054690SQ20071001040
公開日2007年10月17日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權日2007年2月13日
發(fā)明者楊曉東, 劉雅鋒, 鄒智勇, 周東方, 楊昕東 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院