專利名稱：一種鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，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)能主要是采用阻流 型的異型陰極電解槽，如專禾IJ 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)凸臺(tái)，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。另外由于凸臺(tái)的存在，使陰 極碳?jí)K的導(dǎo)電面積加大，陰極表面各點(diǎn)到陰極鋼棒間的距離變得較均勻，而減少了鋁電解 槽的陰極電壓，也是異型陰極電解槽節(jié)能的一個(gè)原因。但根據(jù)多個(gè)現(xiàn)場觀察，由于距電解質(zhì)層的距離過近鈉侵蝕嚴(yán)重、同時(shí)受到側(cè)向高 溫熔體的沖刷，異型陰極電解槽的凸臺(tái)腐蝕、破損較為嚴(yán)重，個(gè)別廠的異型凸臺(tái)甚至一年不 到就被腐蝕掉一半的高度。相比起陰極炭塊本身2000天)的壽命而言，凸臺(tái)部分的壽命 是一個(gè)極大的制約因素。僅從操作工藝、或原料成分上目前尚無很好的解決辦法。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，保護(hù)罩用一種 大比重、耐腐蝕、耐高溫的材料制成，罩在凸臺(tái)之上減緩?fù)古_(tái)的腐蝕速度，以克服現(xiàn)有技術(shù) 的不足。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，包括上平面和上平 面兩側(cè)的兩個(gè)側(cè)面構(gòu)成的“Π”形橫截面的罩體。前述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩中，所述上平面上設(shè)有一個(gè)以上整孔。前述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩中，所述整孔為矩形孔、圓孔或異形孔的完整 孔。前述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩中，所述上平面上設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)半孔。前述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩中，所述半孔為矩形孔、圓孔或異形孔的半個(gè) 孔。前述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩中，所述矩形孔為圓角矩形孔。前述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩中，所述上平面上設(shè)有一個(gè)半孔加一個(gè)以上整 孔；或兩個(gè)半孔加一個(gè)以上整孔。前述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩中，所述罩體用耐高溫、耐腐蝕、比重大于鋁液比重的材質(zhì)制成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型用一種大比重、耐腐蝕、耐高溫的材料制作成陰極凸 臺(tái)罩體，罩在陰極凸臺(tái)(以下簡稱凸臺(tái))之上。即將凸臺(tái)的降低熔體流速及波動(dòng)的功能，轉(zhuǎn)移 給罩體。由于罩體可以隨時(shí)更換，即使凸臺(tái)腐蝕損壞，仍可以由罩體來完成其阻流的作用。 而本實(shí)用新型的罩體上平面一般為非封閉表面，電流仍可以通過上平面的孔洞，進(jìn)入凸臺(tái)， 即陰極的導(dǎo)電面積并不會(huì)明顯減少。凸臺(tái)對(duì)電流的均流作用仍然保留。同時(shí)凸臺(tái)還是罩體 的固定裝置，防止其在側(cè)向熔體的推動(dòng)下發(fā)生位移。本實(shí)用新型既有良好的阻流作用，又可 以通過更換罩體的方式來解除因凸臺(tái)腐蝕而帶來的凸臺(tái)壽命問題。本實(shí)用新型具有對(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。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是設(shè)有矩形孔的保護(hù)罩示意圖；圖3是設(shè)有圓孔的保護(hù)罩示意圖；圖4是設(shè)有異形孔的保護(hù)罩示意圖；圖5是設(shè)有圓角矩形孔的保護(hù)罩示意圖；圖6是設(shè)有兩個(gè)半圓孔的保護(hù)罩示意圖；圖7是設(shè)有一個(gè)半圓孔的保護(hù)罩示意圖；圖8是設(shè)有一個(gè)半圓孔加一個(gè)整孔的保護(hù)罩示意圖；圖9是設(shè)有多個(gè)整孔的保護(hù)罩示意圖；圖10是設(shè)有多個(gè)不同形狀整孔的保護(hù)罩示意圖；圖11是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是凸臺(tái)上設(shè)有多個(gè)保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是保護(hù)罩正常情況下罩在凸臺(tái)上的應(yīng)用圖；圖14是保護(hù)罩罩在已經(jīng)侵蝕的凸臺(tái)上的應(yīng)用圖；圖15是保護(hù)罩一側(cè)與凸臺(tái)緊密接觸時(shí)的應(yīng)用圖；圖16是使用多個(gè)高度不同的保護(hù)罩時(shí)的應(yīng)用圖。附圖中的標(biāo)記為1_上平面，2-側(cè)面，3-整孔，4-矩形孔，5-圓孔，6-異形孔，7-半 孔，8-圓角矩形孔，9-罩體，10-陰極碳?jí)K，11-凸臺(tái)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對(duì)本實(shí)用新 型的任何限制。實(shí)施例。本實(shí)用新型如圖1所示。一種鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，包括上平 面1和上平面1兩側(cè)的兩個(gè)側(cè)面2構(gòu)成的“Π”形橫截面的罩體9。如圖2、圖3和圖4所示，所述上平面1上設(shè)有一個(gè)以上整孔3。整孔為矩形孔4、 圓孔5或異形孔6的完整孔。如圖6和圖7所示，所述上平面1上設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)半孔7。半孔7可以是矩形孔 4、圓孔5或異形孔6的半個(gè)孔。[0036]如圖5所示，所述矩形孔4可以是圓角矩形孔8。如圖8所示，所述上平面1上設(shè)有一個(gè)半孔7加一個(gè)以上個(gè)整孔3 ；或或兩個(gè)半孔 7加一個(gè)以上個(gè)整孔3。所述罩體9用耐高溫、耐腐蝕、比重大于鋁液比重的材質(zhì)制成。具體實(shí)施時(shí)，罩體9用可以承受1000°C高溫，可以經(jīng)受電解質(zhì)或鋁液侵蝕的大比 重，不良導(dǎo)電材料制成。罩體9的壁厚為5 100mm。罩體9的橫截面形狀為“Π”形，長度 可長可短，根據(jù)陰極碳?jí)K10上的凸臺(tái)11確定。罩體9扣在凸臺(tái)11上，保護(hù)凸臺(tái)11少受侵 蝕。圖13至圖16是本實(shí)用新型的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例圖?？梢匀鐖D13所示，罩體9的橫截面形狀為“Π”形，扣在凸臺(tái)11上，將整個(gè)凸臺(tái)11 罩在罩體9中，虛線表示沒有采用罩體時(shí)，凸臺(tái)11的高度。由此可見，采用罩體9后，凸臺(tái) 11的高度可由原來的30-250mm降至30_150mm。寬度不變。罩體9的兩側(cè)邊代替凸臺(tái)11 起阻流作用。也可以如圖14所示，當(dāng)凸臺(tái)11受到腐蝕而高度降低時(shí)，殘存的凸臺(tái)11仍能保證 罩體9不致移動(dòng)，而更換后的罩體9高度不變，兩側(cè)塊起到的阻流作用不受影響。還可以如圖15所示，在正常生產(chǎn)時(shí)，鋁電解槽內(nèi)熔體以水平方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為 主，故凸臺(tái)11及罩體9主要受到水平方向的壓力。凸臺(tái)11與罩體9之間一般為非緊密連 接(但并不排斥緊密連接的情況)，在如圖中箭頭所示的側(cè)向壓力作用下，罩體會(huì)有輕微的 位移，凸臺(tái)本身將起到阻止罩體繼續(xù)位移的作用。圖中虛線表示為罩體位移的位置。可以根據(jù)需要如圖16所示，當(dāng)生產(chǎn)槽內(nèi)鋁液-電解質(zhì)界面變形過大，或其他特殊 情況時(shí)，還可以根據(jù)不同情況，在同一槽內(nèi)不同位置的凸臺(tái)，設(shè)置高度不同的罩體，以最大 限度的起到阻流作用。也可在不同的生產(chǎn)時(shí)期，對(duì)任一凸臺(tái)，靈活的更換高度不同罩體。
權(quán)利要求1.一種鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，其特征在于包括上平面(1)和上平面(1)兩側(cè) 的兩個(gè)側(cè)面(2 )構(gòu)成的“ Π ”形橫截面的罩體(9 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，其特征在于所述上平面(1)上 設(shè)有一個(gè)以上整孔(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，其特征在于所述整孔為矩形 孔(4)、圓孔(5)或異形孔(6)的完整孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，其特征在于所述上平面(1)上 設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)半孔(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，其特征在于所述半孔(7)為矩 形孔(4)、圓孔(5)或異形孔(6)的半個(gè)孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，其特征在于所述矩形孔 (4)為圓角矩形孔(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，其特征在于所述上平面(1)上 設(shè)有一個(gè)半孔(7)加一個(gè)以上整孔(3)；或兩個(gè)半孔(7)加一個(gè)以上整孔(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，其特征在于所述罩體(9)用耐 高溫、耐腐蝕、比重大于鋁液比重的材質(zhì)制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋁電解槽異型陰極凸臺(tái)保護(hù)罩，包括陰極碳?jí)K(10)，陰極碳?jí)K(10)上設(shè)有凸臺(tái)(11)，凸臺(tái)(11)上設(shè)有一個(gè)以上的罩體(9)。本實(shí)用新型既有良好的阻流作用，又可以通過更換罩體的方式來解除因凸臺(tái)腐蝕而帶來的凸臺(tái)壽命問題。本實(shí)用新型具有對(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。
文檔編號(hào)C25C3/10GK201873763SQ20102062667
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者楊溢, 鄭莆 申請(qǐng)人:貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院