專利名稱：一種導(dǎo)流型電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)流型電解槽，屬于鋁電解槽技術(shù)領(lǐng)域。
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。目前應(yīng)用最多的一種鋁電解槽技術(shù)是，電解 槽中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；另一種電解槽技術(shù)是，陰極炭塊上表面沒有鋁液層，陰極炭塊直接作為陰 極參與電解，電解生成的鋁液直接流到槽內(nèi)的溝槽中，并迅速匯集到電解槽中 的蓄鋁池中，此種電解槽通常采用上表面涂層硼化鈦或復(fù)合硼化鈦陰極炭塊， 以增強(qiáng)陰極炭塊的濕潤型。
兩種電解槽都有其各自的缺點(diǎn)，第一種電解槽技術(shù)，鋁液層作為陰極的一 部分，這種電解槽存在一個(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。這種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這種電解槽具有較大極距。這種電解 槽由于本身結(jié)構(gòu)的限制，以及磁場(chǎng)和電流對(duì)電解槽穩(wěn)定性的影響，降低極距， 電解槽就會(huì)變得不穩(wěn)定，丟失電流效率，很難實(shí)現(xiàn)低極距條件下生產(chǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)低極距生產(chǎn)，提高電能效率，于是出現(xiàn)了第二種電解槽技術(shù)，稱 之為導(dǎo)流槽，這種電解槽陰極炭塊直接作為陰極參與電解，陰極上表面為TiB2 涂層或復(fù)合層，以增強(qiáng)陰極的濕潤型，確保生成的鋁液及時(shí)流到導(dǎo)流溝中，并
3通過匯鋁溝匯集到電解槽端部蓄鋁池中。這種電解槽雖然實(shí)現(xiàn)了低極距生產(chǎn)，
但是此電解槽使用了TiB2涂層或復(fù)合層，使得電解槽的成本較高，TiB2的主要 目的就是增強(qiáng)陰極的濕潤性，使生成的鋁液及時(shí)地流到溝槽中而不發(fā)生二次反 應(yīng)。如何解決電解生成的鋁液及時(shí)流到溝槽中而不發(fā)生二次反應(yīng)成為該電解槽 技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)流型電解槽，目的是在不使 用TiB2陰極的情況下，仍能實(shí)現(xiàn)鋁液及時(shí)流入溝槽而不發(fā)生二次反應(yīng)。
為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。 導(dǎo)流型電解槽，它包括陰極炭塊，在陰極炭塊間設(shè)有溝槽，在陰極炭塊上 表面沿縱向開有橫向的斜溝槽。
所述的斜溝槽從陰極炭塊縱向中心線向兩側(cè)傾斜。 所述的向兩側(cè)傾斜的斜溝槽沿陰極炭塊的縱向中心線對(duì)稱配置。 所述的向兩側(cè)傾斜的斜溝槽沿陰極炭塊的縱向中心線交錯(cuò)配置。 所述的斜溝槽從陰極炭塊的 一側(cè)向另 一側(cè)傾斜。
所述的斜溝槽沿陰極炭塊縱向交錯(cuò)配置，即一個(gè)斜溝槽向陰極炭塊的左邊 傾斜、相鄰的另一個(gè)溝槽向陰極炭塊的右邊傾斜。 所述的陰極炭塊截面形狀為方形。 所述的陰極炭塊的上表面水平。
所述的每塊陰極炭塊沿縱向開有1-100個(gè)橫向斜溝槽。 本實(shí)用新型的特點(diǎn)和效果如下
本實(shí)用新型的導(dǎo)流型電解槽，在陰極炭塊上表面的斜溝槽設(shè)計(jì)可以很好的 實(shí)現(xiàn)鋁液及時(shí)的流入陰極炭塊間的溝槽中，滿足導(dǎo)流槽的設(shè)計(jì)要求，陰極炭塊上的斜溝槽可以完全替代硼化鈦涂層或復(fù)合層，達(dá)到及時(shí)導(dǎo)流的目的，因此采 用本實(shí)用新型的陰極炭塊結(jié)構(gòu)，即滿足導(dǎo)流的目的，又節(jié)省了陰極炭塊的成本， 具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。


圖1是本實(shí)用新型的導(dǎo)流型電解槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型陰極炭塊俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型陰極炭塊另一個(gè)實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖2和圖3的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型另外一實(shí)施例陰極炭塊俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5的C-C向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖5的B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、側(cè)部內(nèi)襯，2、陰極鋼棒，3、陰極炭塊，4、溝槽，5、陰極炭塊 間扎固材料，6、底部內(nèi)襯，7、斜溝槽。
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1所示，本實(shí)用新型導(dǎo)流型電解槽，它包括側(cè)部內(nèi)襯l,陰極鋼棒2， 陰極炭塊3，陰極炭塊間扎固材料5，底部內(nèi)襯6等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，在相鄰的陰極炭 塊3之間設(shè)有溝槽4，在陰極炭塊3的上表面沿縱向開有橫向的斜溝槽7。
如圖2、圖3和圖4所示，斜溝槽7可以從陰極炭塊的縱向中心線向兩邊傾 斜，向兩側(cè)傾斜的斜溝槽7可以沿陰極炭塊的縱向中心線對(duì)稱配置或交錯(cuò)配置。
如圖5、圖6和圖7所示，斜溝槽7可以從陰極炭塊的一側(cè)向另一側(cè)傾斜， 即一個(gè)斜溝槽向陰極炭塊的左邊傾斜、相鄰的另一個(gè)溝槽向陰極炭塊的右邊傾斜。
上述的陰極炭塊3的截面形狀為方形。陰極炭塊3的上表面為水平面。每
塊陰極炭塊沿縱向開有1-100個(gè)橫向斜溝槽。
本實(shí)用新型陰極炭塊完全滿足電解生成的鋁液及時(shí)流入炭塊間溝槽的要 求，在炭塊上表面沿炭塊的縱向中心線開數(shù)個(gè)橫向的斜溝槽。斜溝槽可以從炭
塊的縱向中心線向兩邊傾斜、也可以從炭塊的一側(cè)向另一側(cè)傾斜，如圖2所示。 向兩側(cè)傾斜的斜溝槽可以沿炭塊的縱向中心線對(duì)稱配置或交錯(cuò)配置。從炭塊一 側(cè)向另一側(cè)傾斜的斜溝槽沿炭塊的縱向交錯(cuò)配置，即一個(gè)溝槽向炭塊的左邊傾 斜、 一個(gè)溝槽向炭塊的右邊傾斜。
權(quán)利要求1、導(dǎo)流型電解槽，其特征在于在陰極炭塊間設(shè)有溝槽，在陰極炭塊上表面沿縱向開有橫向的斜溝槽。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流型電解槽，其特征在于所述的斜溝槽從陰極 炭塊縱向中心線向兩側(cè)傾斜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)流型電解槽，其特征在于所述的向兩側(cè)傾斜的 斜溝槽沿陰極炭塊的縱向中心線對(duì)稱配置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流型電解槽，其特征在于所述的向兩側(cè)傾斜的 斜溝槽沿陰極炭塊的縱向中心線交錯(cuò)配置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)流型電解槽，其特征在于所述的斜溝槽從陰極 炭塊的一側(cè)向另一側(cè)傾斜。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)流型電解槽，其特征在于所述的斜溝槽沿陰極 炭塊縱向交錯(cuò)配置，即一個(gè)斜溝槽向陰極炭塊的左邊傾斜、相鄰的另一個(gè)溝槽 向陰極炭塊的右邊傾斜。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)流型電解槽，其特征在于所述的陰極炭塊截面 形狀為方形。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)流型電解槽，其特征在于所述的陰極炭塊的上 表面水平。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)流型電解槽，其特征在于所述的每塊陰極炭塊 沿縱向開有1-100個(gè)橫向斜溝槽。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電解槽，特別是涉及一種導(dǎo)流型電解槽。導(dǎo)流型電解槽的點(diǎn)是在陰極炭塊的上表面沿縱向開有數(shù)個(gè)橫向的斜溝槽，斜溝槽可以從炭塊的縱向中心線向兩邊傾斜，也可以從炭塊的一邊向另一邊傾斜，斜溝槽的存在能夠使電解生成的鋁液及時(shí)的流到導(dǎo)流槽中的溝槽中，滿足導(dǎo)流槽的設(shè)計(jì)要求；另外帶斜溝槽的普通陰極炭塊完全可以取代導(dǎo)流槽中的TiB2陰極炭塊，但又不失陰極炭塊倒流的效果，因此可以大大降低導(dǎo)流槽中陰極炭塊的成本。
文檔編號(hào)C25C3/08GK201416036SQ20092001461
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者偉 劉, 銘 劉, 劉雅鋒, 周東方, 朱佳明, 楊曉東, 胡紅武, 鄒智勇 申請(qǐng)人:沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院