CN203411621U - 一种铝电解槽阴极内衬结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种铝电解槽阴极内衬结构，包括槽壳、斜面、炭素阴极和底部结构，炭素阴极包括阴极炭块和阴极钢棒，底部结构包括一层陶瓷纤维板、一层硅酸钙板和两层保温砖，在第二层保温砖的四周设置陶瓷纤维板、一层干式防渗料和阴极炭块，斜面采用石棉板、陶瓷纤维板、硅酸钙板各一层；在阴极炭块纵向端头有浇注料，在浇注料与槽壳之间砌筑有侧面保温砖和陶瓷纤维板，在阴极炭块的侧向有第二浇注料，在第二浇注料上面是侧部炭块，在侧部炭块与槽壳之间设有陶瓷纤维层，在阴极炭块、侧部炭块、浇注料和第二浇注料的空隙处填充有周围糊。该结构提高了电解槽的稳定性和电能利用率，降低了能耗，并避免了电解槽角部伸腿肥大的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铝电解槽的结构，特别是一种铝电解槽新型阴极内衬结构。
背景技术
铝电解槽的基本生产过程是直流电通过立柱母线、阳极母线、阳极导杆进入炭素阳极，在炭素阳极与冰晶石电解质熔体的界面发生电化学反应，将溶解在冰晶石电解质熔体中的氧化铝电解成液态电解铝，沉积在电解槽底部，炭素阳极不断消耗并释放二氧化碳气体。直流电流经液态金属铝再流进其下方的炭素阴极，最后通过镶嵌在炭素阴极内的阴极钢棒从电解槽两侧流出，通过槽底母线进入下一台电解槽。在近20年里，电流效率增加不足3％，直流电耗降低不足700kWh/t，因而铝电解是高能耗、低能效生产，尤其铝电解生产目前是微利时代，整个铝市场较为低迷，并且电解铝各大企业都在实施低电压生产工艺，此过程中出现诸多问题，电解槽能量不平衡、角部伸腿肥大、电解质水平偏低等。究其原因，传统的电解槽结构及内衬结构是其重要因素之一。
因此，有必要设计一种新型的铝电解槽阴极内衬结构，以克服上述缺陷。
发明内容
本实用新型的目的旨在提供一种能够提高电解槽稳定性和电能利用率，并克服电解槽角部伸腿肥大现象的铝电解槽阴极内衬结构。
本实用新型的目的是这样实现的：该铝电解槽阴极内衬结构包括槽壳、斜面、炭素阴极和底部结构，炭素阴极包括阴极炭块和阴极钢棒；底部结构包括一层陶瓷纤维板、一层硅酸钙板和两层保温砖，在第二层保温砖的四周设置陶瓷纤维板、一层干式防渗料和阴极炭块；斜面采用石棉板、陶瓷纤维板、硅酸钙板各一层；在阴极炭块纵向端头有浇注料，在浇注料与槽壳之间砌筑有侧面保温砖和陶瓷纤维板；在阴极炭块的侧向有第二浇注料，在第二浇注料上面是侧部炭块，在侧部炭块1与槽壳之间设有陶瓷纤维层，在阴极炭块、侧部炭块、浇注料和第二浇注料的空隙处填充有周围糊。
优选地，在阴极钢棒周围还填充有阴极钢棒糊。
优选地，所述侧部炭块是异型炭块。
本实用新型由于采用上述技术方案，具有如下优点：1、提高了电解槽的稳定性和电能利用率，降低了能耗；2、降低了电解槽角部伸腿肥大现象。
附图说明
图1是本实用新型的横向剖视图；
图2是图1的A-A向剖视图。
图中：1、侧部炭块；2、周围糊；3、浇注料；4、硅酸钙板；5、阴极炭块；6、阴极钢棒；7、干式防渗料；8、阴极钢棒糊；9、保温砖；10、陶瓷纤维板。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1和2所示，一种铝电解槽阴极内衬结构，包括槽壳、斜面、炭素阴极和底部结构，炭素阴极包括阴极炭块5和阴极钢棒6，底部结构包括一层陶瓷纤维板10、一层硅酸钙板4和两层保温砖9，在第二层(上层)保温砖的四周设置陶瓷纤维板10、一层干式防渗料7和阴极炭块5；斜面采用石棉板、陶瓷纤维板10、硅酸钙板4各一层；在阴极炭块5纵向端头有浇注料3，在浇注料3与槽壳之间砌筑有侧面保温砖和陶瓷纤维板10；在阴极炭块5的侧向有第二浇注料，在第二浇注料上面是侧部炭块1，在侧部炭块1与槽壳之间设有陶瓷纤维层，在阴极炭块5、侧部炭块1、浇注料3和第二浇注料的空隙处填充有周围糊2。
在阴极钢棒6周围还填充有阴极钢棒糊8。
浇注料3采用高强浇注料，第二浇注料采用轻质浇注料。
侧部炭块1采用异型炭块。
该铝电解槽节能新型阴极内衬结构，加强电解槽保温的同时调整了阴极钢棒的结构和炭糊的材质，(1)减少电解槽内水平电流，减少电解槽铝液面波动，提高了电解槽的稳定性，实现电解槽在低电压下能够高效稳定生产，提高了电流效率，大大降低了直流电耗；(2)提高阴极炭块和阴极钢棒的导电率，从而降低了阴极压降，提高了电能利用率；(3)电解槽采取内保温技术，在低电压下能够较好的保持能量平衡，大大降低了电解槽角部伸腿肥大现象。最终能够保持电解槽高效节能长寿生产，电流效率93％以上，吨铝直流电耗≤12240Kw.h，槽寿命1800天以上。
上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种铝电解槽阴极内衬结构，其特征在于，包括槽壳、斜面、炭素阴极和底部结构，所述炭素阴极包括阴极炭块和阴极钢棒；所述底部结构包括一层陶瓷纤维板、一层硅酸钙板和两层保温砖，在第二层保温砖的四周设置陶瓷纤维板、一层干式防渗料和阴极炭块；所述斜面采用石棉板、陶瓷纤维板、硅酸钙板各一层；在阴极炭块纵向端头有浇注料，在浇注料与槽壳之间砌筑有侧面保温砖和陶瓷纤维板；在阴极炭块的侧向有第二浇注料，在第二浇注料上面是侧部炭块，在侧部炭块1与槽壳之间设有陶瓷纤维层，在阴极炭块、侧部炭块、浇注料和第二浇注料的空隙处填充有周围糊。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极内衬结构，其特征在于，在所述阴极钢棒周围还填充有阴极钢棒糊。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极内衬结构，其特征在于，所述侧部炭块是异型炭块。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106400053A (zh) * | 2016-06-22 | 2017-02-15 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | 基于阴极内衬整体成型的铝电解槽及其整体成型方法 |
| CN107709625A (zh) * | 2015-07-24 | 2018-02-16 | 俄铝工程技术中心有限责任公司 | 为用于原铝生产的还原槽的阴极组件设置内衬的方法(变体) |
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2013
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