專利名稱：一種帶弧形倒角溝槽的異型陰極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶弧形倒角溝槽的異型陰極，屬于鋁電解槽技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，我國的鋁電解技術(shù)也得到了長足的進(jìn)展，在電解槽容量上已能達(dá)到甚至 超過國際先進(jìn)水平。但在節(jié)能降耗方面與世界先進(jìn)水平卻仍存在著較大的差距。目前，國 內(nèi)各鋁廠的直流電耗徘徊在13200— 13500kWh/T. Al左右，甚至有的接近14000kWh/T. Al， 有相當(dāng)大的潛力可挖掘。特別是在目前國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境極為嚴(yán)峻的情況下，對(duì)節(jié)能的要求 就更加的急迫在鋁電解生產(chǎn)中，節(jié)能的途徑比較多。但目前國內(nèi)鋁電解槽節(jié)能主要有兩種 方式一是阻流型的異型陰極電解槽，如專利CN200710010523. 4、CN200810228017. 7、 CN200910300282. 6等，即在普通陰極炭塊的上表面加工出一個(gè)或多個(gè)陰極凸臺(tái)(或溝槽)， 形成不平整的陰極表面，以達(dá)到減緩流速、提高鋁電解槽生產(chǎn)穩(wěn)定性、從而達(dá)到節(jié)能降耗的 目的。另一種則是導(dǎo)流型電解槽，在陰極表面開溝槽導(dǎo)流。目前也保留一定鋁液進(jìn)行生產(chǎn)。目前帶凸臺(tái)的異型陰極使用較多，節(jié)電效果也較明顯，但由于鋁液高度較低，凸臺(tái) 與電解質(zhì)層間的距離較近，凸臺(tái)的腐蝕難以避免，壽命難以保證，且啟動(dòng)焙燒困難。而開溝 槽的異型陰極，以及導(dǎo)流型電解槽，則便于焙燒啟動(dòng)，且成本較低，但由于溝槽(或?qū)Я鳒? 的形狀未做過專門的分析，故大多采用矩形或梯形的溝槽，阻流效果并沒有得到充分的發(fā) 揮，所以現(xiàn)有技術(shù)純?cè)诓蛔恪?br> 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，采用一種合理的溝槽截面 形狀，避免在溝槽的局部形成湍流，以獲得良好的阻流效果的帶弧形倒角溝槽的異型陰極， 以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的包括夾持有陰極鋼棒的陰極炭塊，陰極炭塊的頂部對(duì) 稱兩邊為圓弧形倒角邊。陰極炭塊的頂部為凸臺(tái)式頂部，并且該凸臺(tái)頂?shù)膶?duì)稱兩邊為圓弧形倒角邊。設(shè)有圓弧形倒角邊的陰極炭塊通過炭塊糊相互連接在一起，并且在兩個(gè)連接在一 起的陰極炭塊之間形成有帶弧形倒角的溝槽。陰極炭塊為無煙煤、半石墨質(zhì)或石墨材料制成的陰極炭塊。陰極炭塊的高度H為400 550mm，溝槽寬B為80 400mm，溝槽深D為50 250mmo由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型中包括夾持有陰極鋼棒的陰極炭塊，陰極 炭塊的頂部對(duì)稱兩邊為圓弧形倒角邊，陰極炭塊的頂部為凸臺(tái)式頂部，并且該凸臺(tái)頂?shù)膶?duì) 稱兩邊為圓弧形倒角邊，圓弧形倒角邊的陰極炭塊通過炭塊糊相互連接在一起，并且在兩 個(gè)連接在一起的陰極炭塊之間形成有帶弧形倒角的溝槽，在陰極炭塊的上頂面設(shè)置的溝槽為凸圓角溝槽，在陰極炭塊的上頂面設(shè)置的溝槽為凸圓角的矩形溝槽，在陰極炭塊的上頂 面設(shè)置的溝槽為凸臺(tái)式異型陰極，通過三種不同的溝槽來避免在溝槽的局部形成湍流，以 獲得較好的阻流效果。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型不僅具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成 本低、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有阻流效果好，避免了鋁液流動(dòng)時(shí)在溝槽的局部產(chǎn)生的湍 流，壽命也更長，能充分發(fā)揮異型陰極電解槽節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的使用前景。

圖1為本發(fā)明帶凸圓角溝槽陰極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明帶凸圓角的矩形溝槽陰極結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明凸圓角用在凸臺(tái)式異型陰極時(shí)的示意圖；圖4為本發(fā)明溝槽陰極結(jié)構(gòu)尺寸示意圖。附圖標(biāo)記說明1-陰極鋼棒，2-陰極炭塊，3-碳?jí)K糊，4-溝槽，5-圓弧形倒角邊。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例如圖1 3所示，一種帶弧形倒角溝槽的異型陰極，包括夾 持有陰極鋼棒1的陰極炭塊2，陰極炭塊2的頂部對(duì)稱兩邊為圓弧形倒角邊5，陰極炭塊2 的頂部為凸臺(tái)式頂部，并且該凸臺(tái)頂?shù)膶?duì)稱兩邊為圓弧形倒角邊5，設(shè)有圓弧形倒角邊5的 陰極炭塊2通過炭塊糊3相互連接在一起，并且在兩個(gè)連接在一起的陰極炭塊2之間形成 有帶弧形倒角的溝槽4，陰極炭塊2為無煙煤、半石墨質(zhì)或石墨材料制成的陰極炭塊，陰極 炭塊2的高度H為400 550mm，溝槽寬B為80 400mm，溝槽深D為50 250mm。如圖1所示，在陰極炭塊2的上頂面設(shè)置的溝槽4為凸圓角溝槽陰極，是直接對(duì)陰 極頂部倒圓角的方式獲得，形成截面如圖所示的溝槽；如圖2所示，在陰極炭塊2的上頂面設(shè)置的溝槽為凸圓角的矩形溝槽陰極，是直接 對(duì)截面為矩形的溝槽結(jié)構(gòu)，在倒圓角。如圖3所示，在陰極炭塊2的上頂面設(shè)置的溝槽為凸臺(tái)式異型陰極，也可以對(duì)現(xiàn)有 的帶凸臺(tái)的異型陰極進(jìn)行改造，其本質(zhì)是把如圖2所示的陰極溝槽加寬。通過上述幾種帶弧形倒角溝槽的異型陰極與現(xiàn)有帶凸臺(tái)的陰極炭塊2比較，本 實(shí)用新型的帶弧形倒角溝槽的異型陰極的阻流作用相當(dāng)，而焙燒啟動(dòng)簡單(不需要專用裝 置)、成本較低，而與現(xiàn)有的帶溝槽的異型陰極結(jié)構(gòu)比較，本實(shí)用新型的阻流效果較好，避免 了鋁液流動(dòng)時(shí)在溝槽的局部產(chǎn)生的湍流，壽命也更長。具有對(duì)電解槽改動(dòng)少、節(jié)能效果好等 優(yōu)點(diǎn)，具有很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、推廣價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種帶弧形倒角溝槽的異型陰極，包括夾持有陰極鋼棒(1)的陰極炭塊(2)，其特征 在于陰極炭塊(2)的頂部對(duì)稱兩邊為圓弧形倒角邊(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶弧形倒角溝槽的異型陰極，其特征在于陰極炭塊(2)的頂 部為凸臺(tái)式頂部，并且該凸臺(tái)頂?shù)膶?duì)稱兩邊為圓弧形倒角邊(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶弧形倒角溝槽的異型陰極，其特征在于設(shè)有圓弧形 倒角邊(5)的陰極炭塊(2)通過炭塊糊(3)相互連接在一起，并且在兩個(gè)連接在一起的陰極 炭塊(2)之間形成有帶弧形倒角的溝槽(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶弧形倒角溝槽的異型陰極，其特征在于陰極炭塊(2)為無 煙煤、半石墨質(zhì)或石墨材料制成的陰極炭塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶弧形倒角溝槽的異型陰極，其特征在于陰極炭塊(2)的高 度(H)為400 550mm，溝槽(4)的槽寬(B)為80 400mm、槽深(D)為50 250mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶弧形倒角溝槽的異型陰極，包括夾持有陰極鋼棒的陰極炭塊，陰極炭塊的頂部對(duì)稱兩邊為圓弧形倒角邊，陰極炭塊的頂部為凸臺(tái)式頂部，并且該凸臺(tái)頂?shù)膶?duì)稱兩邊為圓弧形倒角邊，設(shè)有圓弧形倒角邊的陰極炭塊通過炭塊糊相互連接在一起，并且在兩個(gè)連接在一起的陰極炭塊之間形成有帶弧形倒角的溝槽。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型不僅具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有阻流效果好，避免了鋁液流動(dòng)時(shí)在溝槽的局部產(chǎn)生的湍流，壽命也更長，能充分發(fā)揮異型陰極電解槽節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的使用前景。
文檔編號(hào)C25C3/08GK201908137SQ20102065368
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者楊溢, 陳才榮 申請(qǐng)人:貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司