專利名稱：一種電解槽的槽底結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解槽的槽底結(jié)構(gòu)，屬于鋁電解槽技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在預(yù)焙電解槽生產(chǎn)中，鋁電解槽多數(shù)選用平面槽底，陰極炭塊水平放置，電流從上 部陽(yáng)極進(jìn)入，從槽側(cè)部導(dǎo)出形成90°折彎，在鋁液層形成較大的水平電流。水平電流在磁場(chǎng) 的作用下鋁液易形成旋流產(chǎn)生較大的波峰，一方面影響電解槽的穩(wěn)定操作；另一方面為了 預(yù)防鋁液波峰沖刷到陽(yáng)極發(fā)生短路，迫使陰、陽(yáng)極極距加大，槽電壓升高而增加電耗；同時(shí) 陰極炭塊水平布置，由于熱膨脹和吸鈉膨脹使槽殼和周邊受力情況復(fù)雜，造成電解槽槽殼 結(jié)構(gòu)復(fù)雜；加上不進(jìn)電，側(cè)部出電電流向槽邊部聚集，影響了電解槽槽邦的安全，導(dǎo)致槽邦 用鋼量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可減小鋁液層水平電流，消除由于陰極膨 脹對(duì)槽殼產(chǎn)生的應(yīng)力，簡(jiǎn)化槽殼結(jié)構(gòu)，降低電解槽極距和槽電壓，減少槽殼建設(shè)投資的電解 槽的槽底結(jié)構(gòu)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的技術(shù)方案；它包括電解槽和陰極母線，在電解槽的底部設(shè)有垂直電解槽 底部的柱形陰極炭塊，柱形陰極炭塊的下端與陰極母線連接，柱形陰極炭塊的下端與陰極 母線連接。柱形陰極炭塊位于陽(yáng)極炭塊的下方。在每塊陽(yáng)極炭塊下方設(shè)有1 4塊柱形陰極炭塊。柱形陰極炭塊伸入電解槽鋁液中的長(zhǎng)度為5 200mm。柱形陰極炭塊與陰極母線通過(guò)螺栓相互連接。柱形陰極炭塊的形狀為四棱柱形或帶階梯的四棱柱形與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明通過(guò)在電解槽的底部垂直插接柱形陰極炭塊，柱形陰極 炭塊的下端與陰極母線連接，這樣從陽(yáng)極炭塊導(dǎo)入的電流經(jīng)鋁液到柱形陰極炭塊并向下導(dǎo) 出，減少鋁液中的水平電流；伸入鋁液中的陰極可有效減小鋁液波動(dòng)，從而獲得穩(wěn)定的鋁液 表面，以減小陰陽(yáng)極的極距，降低槽電壓，達(dá)到降低電耗的目的；根據(jù)申請(qǐng)人多次試驗(yàn)，可降 低陰/陽(yáng)極極距100-250mm，陰極壓降降低100-200mv，降低槽電壓400-850mv，達(dá)到噸鋁節(jié) 電1200-2500kwh/t-Al的效果。柱形陰極炭塊的形狀為四棱柱形或帶階梯的四棱柱形，且 分段拼接布置與槽底放置消除了陰極的熱膨脹和吸鈉膨脹作用在槽殼上的應(yīng)力，使槽殼設(shè) 計(jì)和用材簡(jiǎn)化，根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)可節(jié)約槽底鋼材用量的70% ；槽壽命提高500天，使電解 質(zhì)沉淀對(duì)槽底導(dǎo)電的影響很小。柱形陰極炭塊位于陽(yáng)極炭塊的下方，這樣可方便陽(yáng)極炭塊 中的電流垂直導(dǎo)出；在每塊陽(yáng)極炭塊下方設(shè)置的柱形陰極炭塊為1 4塊，柱形陰極炭塊伸 入電解槽鋁液中的長(zhǎng)度為5 200mm，具體數(shù)量與位置根據(jù)電解槽容量和陽(yáng)極尺寸確定；柱 形陰極炭塊與陰極母線通過(guò)螺栓相互連接，母線斷面尺寸和螺栓數(shù)量根據(jù)電流量確定。同時(shí)本發(fā)明還能有效遏制鋁液的旋流，使槽殼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，減少初期建設(shè)投資，改善電流分布、 延長(zhǎng)電解槽使用壽命，具有很好的推廣價(jià)值。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 如圖1和圖2所示，在電解槽的設(shè)計(jì)中，將陰極制作為柱形陰極炭塊3， 柱形陰極炭塊3的形狀為四棱柱形或帶階梯的四棱柱形，在放置柱形陰極炭塊3時(shí)將柱形 陰極炭塊3垂直與電解槽1的槽底放置，垂直放置的柱形陰極炭塊3的上端伸入電解槽1 鋁液中的長(zhǎng)度為5 200mm，柱形陰極炭塊3的下端通過(guò)螺栓與陰極母線2連接。在放置安 裝垂直與電解槽槽底的柱形陰極炭塊3時(shí)，將柱形陰極炭塊3安裝在陽(yáng)極炭塊4的下方，每 塊陽(yáng)極炭塊1下方的柱形陰極炭塊3的數(shù)量為1 4塊，具體數(shù)量與位置根據(jù)電解槽容量 和陽(yáng)極的尺寸來(lái)確定；同時(shí)按本發(fā)明布置的電解槽1可將陰極炭塊內(nèi)的陰極鋼棒和鋼槽殼 取消，電解槽用保溫材料和防腐材料設(shè)計(jì)熔巖池，制作時(shí)只需考慮材料的自身膨脹，這樣可 使電解槽結(jié)構(gòu)大幅度簡(jiǎn)化。電解槽的設(shè)計(jì)以低槽電壓作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，這樣可減少電解槽的 散熱量；據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)按本發(fā)明制作的電解槽可比傳統(tǒng)電解槽節(jié)能10-20%。
權(quán)利要求
1.一種電解槽的槽底結(jié)構(gòu)，它包括電解槽(1)和陰極母線(2)，其特征在于在電解槽 (1)的底部設(shè)有垂直電解槽(1)底部的柱形陰極炭塊(3)，柱形陰極炭塊(3)的下端與陰極 母線⑵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽的槽底結(jié)構(gòu)，其特征在于柱形陰極炭塊(3)位于陽(yáng) 極炭塊的下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽的槽底結(jié)構(gòu)，其特征在于在每塊陽(yáng)極炭塊(4)下方 設(shè)有1 4塊柱形陰極炭塊(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽的槽底結(jié)構(gòu)，其特征在于柱形陰極炭塊(3)伸入電 解槽(1)鋁液中的長(zhǎng)度為5 200mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽的槽底結(jié)構(gòu)，其特征在于柱形陰極炭塊(3)與陰極 母線( 通過(guò)螺栓相互連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽的槽底結(jié)構(gòu)，其特征在于柱形陰極炭塊(3)的形狀 為四棱柱形或帶階梯的四棱柱形。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電解槽的槽底結(jié)構(gòu)，它包括電解槽(1)和陰極母線(2)，在電解槽(1)的底部設(shè)有垂直電解槽(1)底部的柱形陰極炭塊(3)，柱形陰極炭塊(3)的下端與陰極母線(2)連接。本發(fā)明通過(guò)在電解槽的底部垂直插接柱形陰極炭塊，柱形陰極炭塊的下端與陰極母線連接，這樣從陽(yáng)極炭塊導(dǎo)入的電流經(jīng)鋁液柱形陰極炭塊向下導(dǎo)出，減少鋁液中的水平電流，伸入鋁液中的陰極可有效減小鋁液波動(dòng)，從而獲得穩(wěn)定的鋁液表面，以減小陰陽(yáng)極的極距，降低槽電壓，達(dá)到降低電耗的目的。
文檔編號(hào)C25C3/08GK102121118SQ20101030009
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者包崇愛(ài), 席燦明, 曹斌, 楊朝紅, 楊濤, 楊溢, 鄭莆, 黃 俊 申請(qǐng)人:貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院