铝电解用预焙阳极及铝电解槽【技术领域】
本发明涉及铝电解技术领域,尤其涉及一种铝电解用预焙阳极及使用
该预焙阳极的铝电解槽。
【背景技术】
预焙阳极的底部平整,则电解过程中在预焙阳极底部产生的CO和CO2
等阳极气体需要经过较长距离才能到达阳极边缘并向外排放。而阳极气体
长时间停留在阳极底部,不仅增加电解时的运行电压,还会引起铝与阳极
气体的二次反应,降低电流效率;热量只能从阳极周边以及底部向阳极本
体传导,温度达到阳极本体正常工作温度需要较长时间,不利于铝电解槽
的稳定运行。
相关技术中出现的开槽预焙阳极能缩短气体停留时间,快速提升阳极
温度,从而被广泛地应用在铝电解槽上。
相关技术中的开槽预焙阳极主要有底部横向或者纵向开槽的预焙阳
极、端部开槽的预焙阳极以及底部开槽加内部开孔的预焙阳极三种。但上
述开槽预焙阳极降低了阳极底部气泡层厚度,提高了铝电解槽有效极距,
提高了电流效率,但同时降低了铝电解槽过热度,不利于氧化铝的溶解,
易产生氧化铝沉淀,增加铝电解槽底部压降,电耗升高。另外,为追求更
佳的效果,需要在阳极上增加槽的数量,加大了阳极氧化的接触面积,炭
渣量增加,易在阳极底部聚集,导致阳极长牙。从而相关技术的开槽预焙
阳极存在氧化铝沉淀现象严重,铝电解槽底部压降较高,能耗较高,阳极
长牙现象严重,铝电解槽槽况稳定性低的不足。
因此,实有必要提供一种新的铝电解用预焙阳极及铝电解槽来克服上
述技术问题。
【发明内容】
本发明需要解决的技术问题是提供一种铝电解槽底部压降较低,有效
降低能耗,槽况稳定性高的铝电解用预焙阳极及铝电解槽。
本发明一种铝电解用预焙阳极,包括阳极本体,所述阳极本体包括自
其底面朝顶面方向凹设形成的一条开槽,所述开槽沿所述阳极本体的底面
的一条对角线设置且两端开放,所述开槽的宽度为10-20mm,所述开槽的
高度为100-450mm。
优选的,所述开槽的宽度为12-18mm。
优选的,所述开槽的宽度为15-18mm。
优选的,所述开槽的高度为100-120mm。
优选的,所述开槽的高度为420-450mm。
优选的,所述开槽的高度为350-450mm。
本申请还提供了一种铝电解槽,包括上述铝电解槽用预焙阳极。
优选的,所述铝电解槽还包括氧化铝下料区,所述开槽的靠近所述氧
化铝下料区的一端到所述氧化铝下料区的中心的距离为60-100mm。
优选的,所述开槽的靠近所述氧化铝下料区的一端到所述氧化铝下料
区的中心的距离为80-100mm。
与相关技术相比,本发明的有益效果在于,阳极气体从开槽位置排出
使下料点附近电解质翻滚搅动,减缓氧化铝沉降,延长氧化铝溶解时间,
极大地减少了电解槽底部的氧化铝沉淀,压降降低,能耗减少;减少阳极
气体在阳极底部的停留时间和阳极底部的气膜覆盖率,降低阳极底部的气
膜压降,进一步降低了能耗;阳极仅开一个槽,阳极氧化面积小,炭渣量
减少,有效避免了阳极长牙现象的发生,确保了铝电解槽槽况的稳定。从
而,铝电解槽底部压降较低,有效降低能耗,槽况稳定性高。
【附图说明】
图1为本发明铝电解用预焙阳极主视图;
图2为本发明铝电解用预焙阳极俯视图。
【具体实施方式】
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描
述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同
的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例
的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
如图1和图2所示,本申请一种铝电解用预焙阳极,包括阳极本体1,
所述阳极本体1包括自其底面朝顶面方向凹设形成的一条开槽2,所述开
槽2沿所述阳极本体1的底面的一条对角线设置且两端开放,所述开槽2
的宽度为10-20mm,所述开槽2的高度为100-450mm。
在阳极本体1的底部设置开槽2,开槽2沿阳极本体1的底面对角线
设置,即开槽2自阳极本体1的一个角部11开向与该角部11互为对角的
另一角部12。在所述对角线方向上,开槽2贯穿阳极本体1。开槽2的一
端靠近铝电解槽(未图示)的氧化铝下料区(未图示),在本实施方式中,
铝电解槽的1个氧化铝下料区对应的是4块预焙阳极,即每一阳极本体1
仅有一个角部靠近氧化铝下料区。开槽2的数量仅为一个,且开槽2为通
槽。
上述设置能加快阳极气体的排放速度和阳极本体温度的提升速度,同
时还能减少铝电解槽底部沉淀,降低铝电解槽底部压降。预焙阳极的角部
开槽使阳极底部的气泡从开槽位置排出,进而使得氧化铝下料区附近电解
质翻滚搅动,既能减缓氧化铝沉降延长氧化铝溶解时间,也能加快氧化铝
溶解速度,减少铝电解槽底部沉淀,降低铝电解槽底部压降。另外,减少
阳极气体在阳极底部的停留时间和阳极底部的气膜覆盖率,降低阳极底部
的气膜压降,进一步降低了能耗;预焙阳极仅沿其底面的一条对角线开设
一个开槽,阳极氧化面积小,炭渣量减少,有效避免了阳极长牙现象的发
生,确保了铝电解槽槽况的稳定。从而,铝电解槽底部压降较低,有效降
低能耗,槽况稳定性高。
值得注意的是,在制作和使用角部开槽的预焙阳极时,应使开槽的一
端部靠近铝电解槽的氧化铝下料区,即开槽的该端部所对应的角部为阳极
本体1的距离氧化铝下料区最近的角部。以实现减少铝电解槽底部沉淀,
降低铝电解槽底部压降的作用。
在本实施方式中,更具体地,所述开槽2的宽度为12-18mm。
在本实施方式中,更具体地,所述开槽2的宽度为15-18mm。
在本实施方式中,更具体地,所述开槽2的高度为100-120mm。
在本实施方式中,更具体地,所述开槽2的高度为420-450mm。
在本实施方式中,更具体地,所述开槽2的高度为350-450mm。
本申请还提供了一种铝电解槽,包括上述铝电解槽用预焙阳极。
更具体地,所述铝电解槽还包括氧化铝下料区,所述开槽2的靠近所
述氧化铝下料区的一端到所述氧化铝下料区的中心的距离为30-50mm。所
述氧化铝下料区呈圆形,其中心为圆心。由此,预焙阳极的角部开槽使阳
极底部的气泡从开槽位置排出,进而使得氧化铝下料区附近电解质翻滚搅
动,既能减缓氧化铝沉降延长氧化铝溶解时间,也能加快氧化铝溶解速度,
减少铝电解槽底部沉淀,降低铝电解槽底部压降。实现降低能耗,稳定槽
况的效果。
更具体地,所述开槽2的靠近所述氧化铝下料区的一端到所述氧化铝
下料区的中心的距离为40-50mm。
本实施方式中还示出了设于阳极本体1上且自阳极本体1的顶面朝底
面方向凹设而成的若干碳碗3。
与相关技术相比,本发明的有益效果在于,铝电解槽底部压降较低,
有效降低能耗,槽况稳定性高。
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。