电解槽.pdf

本发明提供了一种电解槽，包括整体呈矩形的槽体，位于所述槽体底部的阴极，与所述阴极相对设置的阳极，位于所述阴极和所述阳极之间的且位于所述阴极表面的焙烧介质。所述焙烧介质为焦粒和石墨的混合物。其中，所述焙烧介质分为位于阴极表面的底层焙烧介质和位于所述底层焙烧介质上面的面层焙烧介质。所述底层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为6:4至9:1；所述面层焙烧介质按每组所述阳极对应的阴极表面的区域分别填充，所述区域中填充的石墨与焦粒的重量百分比不完全相同。与相关技术相比，所述阴极表面的焙烧介质分两层填充，且最外层中间与两端填充的比例不同。使得焙烧介质填充合理、降低电解槽的温度梯度和应力变形。

权利要求书
1.  一种电解槽，包括整体呈矩形的槽体，
位于所述槽体底部的阴极，
位于所述阴极上部与所述阴极相对设置的若干组阳极，
位于所述阴极和所述阳极之间的且位于所述阴极表面的焙烧介质；
所述焙烧介质为焦粒和石墨的混合物；
其特征在于，所述焙烧介质分为位于阴极表面的底层焙烧介质和位于所述底层焙烧介质上面的面层焙烧介质；
所述底层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为6:4至9:1；所述面层焙烧介质按每组所述阳极对应的阴极表面的区域分别填充，所述区域中填充的石墨与焦粒的重量百分比不完全相同。

2.  根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，
所述阳极包括n组A面阳极和与n组B面阳极，所述n为偶数；
所述A面阳极对应的阴极表面区域顺次为A1，A2，A3，、、、、，An-2，An-1，An,
所述B面阳极对应的阴极表面区域顺次为B1，B2，B3，、、、、，Bn-2，Bn-1，Bn；
所述A1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5至9:1，
所述B1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为6:4至9:1，
所述A2至An-1以及B2至Bn-1区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为4:6至1:9。

3.  根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，
所述阳极包括n组A面阳极和与n组B面阳极，所述n为奇数；
所述A面阳极对应的阴极表面区域顺次为A1，A2，A3，、、、、，An-2，An-1，An,
所述B面阳极对应的阴极表面区域顺次为B1，B2，B3，、、、、，Bn-2，Bn-1，Bn；
所述A1、A2、An-1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5至9:1，
所述B1，B2、Bn-1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为6:4至9:1，
所述A3至An-2以及B3至Bn-2区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为4:6至1:9。

4.  根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，
所述A1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5，
所述B1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为8:2，
所述A2至An-1区域以及B2至Bn-1中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为2:8。

5.  根据权利要求3所述的电解槽，其特征在于，
所述A1、A2、An-1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5，
所述B1，B2、Bn-1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为8:2，
所述A3至An-2区域以及B3至Bn-2中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为2:8。

说明书电解槽
【技术领域】
本发明涉及一种铝电解，尤其涉及一种采用石墨和焦粒的混合物作为焙烧介质的电解槽。
【背景技术】
电解槽焦粒焙烧是在阴极与阳极之间铺设一层由石墨粉与焦粒，在电解槽通电后，焦粒层发热使电解槽阳极、阴极与内衬温度升高，实现炭间糊与周围糊焦化，烘干阴极内衬并将炉膛温度加热至电解生产温度，为电解槽生产做好准备。
相关技术中，电解槽阳极A面和B面上填充的焙烧介质相同，即石墨与焦粒的比例相同。但是，在焙烧升温过程中，电解槽端部散热快，中间散热慢，造成电解槽中间热两头冷的现象。此外，由于阴极母线分布差异，电解槽阴极母线A面出电距离小于B面，焙烧过程中会在阴极A、B面之间产生电阻差异，产生温度梯度；并随着温度升高，温度高的阴极炭块电阻变小，中间与端部的差异进一步扩大，产生温度梯度，并产生应力变形。而电解槽焙烧初期温度梯度与应力变形将造成电解槽阴极变形与角部伸腿肥大。因此，实有必要提供一种新的电解槽解决上述技术问题。
【发明内容】
本发明需解决的技术问题是克服技术背景的不足，提供一种焙烧介质填充合理、降低温度梯度和应力变形的电解槽。
本发明一种电解槽，包括整体呈矩形的槽体，位于所述槽体底部的阴极，位于所述阴极上部与所述阴极相对设置的若干组阳极，位于所述阴极和所述阳极之间的且位于所述阴极表面的焙烧介质。所述焙烧介质为焦粒和石墨的混合物。其中，所述焙烧介质分为位于阴极表面的底层焙烧介质和位于所述底层焙烧介质上面的面层焙烧介质。所述底层焙烧介质的石墨 与焦粒的重量百分比为6:4至9:1；所述面层焙烧介质按每组所述阳极对应的阴极表面的区域分别填充，所述区域中填充的石墨与焦粒的重量百分比不完全相同。
优选地，所述阳极包括n组A面阳极和与n组B面阳极，所述n为偶数。所述A面阳极对应的阴极表面区域顺次为A1，A2，A3，、、、、，An-2，An-1，An。所述B面阳极对应的阴极表面区域顺次为B1，B2，B3，、、、、，Bn-2，Bn-1，Bn。所述A1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5至9:1，所述B1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为6:4至9:1，所述A2至An-1以及B2至Bn-1区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为4:6至1:9。
进一步优选，所述A1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5。所述B1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为8:2。所述A2至An-1区域以及B2至Bn-1中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为2:8。
优选地，所述阳极包括n组A面阳极和与n组B面阳极，所述n为奇数。所述A面阳极对应的阴极表面区域顺次为A1，A2，A3，、、、、，An-2，An-1，An。所述B面阳极对应的阴极表面区域顺次为B1，B2，B3，、、、、，Bn-2，Bn-1，Bn。所述A1、A2、An-1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5至9:1。所述B1，B2、Bn-1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为6:4至9:1。所述A3至An-2以及B3至Bn-2区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为4:6至1:9。
进一步优选，所述A1、A2、An-1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5。所述B1，B2、Bn-1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为8:2。所述A3至An-2区域以及B3至Bn-2中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为2:8。
与相关技术相比，本发明主要考虑电解槽端部与中间、A面与B面的电阻差异，通过合理设置电解槽中A面阳极、B面阳极的焙烧介质中石墨 和焦粒的比例，对电阻分布进行优化，减少焙烧电阻差异，实现电热分布均匀。降低电解槽的温度梯度和应力变形的效果。
【附图说明】
图1为本发明电解槽中阴极表面面层焙烧介质填充示意图。
图中：
槽体1，阴极2，焙烧介质3。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
参见图1，一种电解槽（以阳极组数是偶数为例），下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
参见图1，一种电解槽，包括整体呈矩形的槽体1，位于槽体1底部的阴极2，位于阴极2上部与阴极2相对设置的若干组阳极（图未示），位于阴极2和阳极之间的且位于阴极2表面的焙烧介质3。焙烧介质3为焦粒和石墨的混合物。其中，焙烧介质3分为位于阴极2表面的底层焙烧介质和位于底层焙烧介质上面的面层焙烧介质。底层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为6:4至9:1；面层焙烧介质按每组阳极对应的阴极2表面的区域分别填充，区域中填充的石墨与焦粒的重量百分比不完全相同。
阳极包括n组A面阳极和与n组B面阳极，A面阳极对应的阴极2表面区域顺次为A1，A2，A3，、、、、，An-2，An-1，An。B面阳极对应的阴极2表面区域顺次为B1，B2，B3，、、、、，Bn-2，Bn-1，Bn。
本实施例中，n为偶数。A1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5至9:1，B1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为6:4至9:1，A2至An-1以及B2至Bn-1区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为4:6至1:9。
本实施例中，A1和An区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为5:5。B1和Bn区域中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为8:2。A2至An-1区域以及B2至Bn-1中填充的面层焙烧介质的石墨与焦粒的重量百分比为2:8。
与相关技术相比，本发明主要考虑电解槽端部与中间、A面与B面的电阻差异，通过合理设置电解槽中A面阳极、B面阳极的焙烧介质中石墨和焦粒的比例，对电阻分布进行优化，减少焙烧电阻差异，实现电热分布均匀。降低电解槽的温度梯度和应力变形的效果。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。