一种降低铝电解用阳极毛耗的阳极结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种降低铝电解用阳极毛耗的阳极结构，包括钢爪凸台，钢爪凸台具有横截面呈矩形的主体部分和一体设置在主体部分两侧的裙边部分，裙边部分中至少一侧的侧壁面为向内部凹陷的凹曲面，凹曲面位于主体部分以外，凹曲面形成位于钢爪凸台侧壁上的凹槽。利用在裙边部分的侧壁上设置凹槽，挖去裙边上多余部分，在不影响正常使用的情况下，进一步降低了阳极的毛耗。

【技术实现步骤摘要】
一种降低铝电解用阳极毛耗的阳极结构
本技术涉及铝电解领域，尤其涉及一种降低铝电解用阳极毛耗的阳极结构。
技术介绍
近些年由于电解铝行业产能过剩、国家对工业企业节能降耗的要求以及铝价的降低，电解铝行业对生产成本的降低要求更加苛刻，降低电解铝吨铝碳耗已成为电解铝行业关注的热点。已有相关专利针对阳极各棱角进行圆角处理，以降低铝电解炭块毛耗，达到节能降耗的目的，如CN201720866877.8和CN201621377689.0。现有阳极的结构如图1和图2，包括炭块主体1及其顶部设置的钢爪凸台2，钢爪凸台2的顶面开设有四个凹槽3，凹槽3的槽壁上开设有螺旋槽，螺旋槽在凹槽3圆周上呈六等份均布。炭块主体1的宽度为700±5mm，炭块主体1的各处圆角半径为70mm；钢爪凸台2的底部宽度为520mm，顶部宽度为370mm，凹槽3的直径为215mm，相邻两凹槽3的圆心距为320±2mm；阳极高度为620±5mm，钢爪凸台2的高度为75mm。铝电解用阳极炭块毛耗计算公式为：阳极毛耗＝报告期间内消耗阳极炭块总质量/报告期间内铝液总产量；以某330KA系列电解槽为例，阳极周期34天，单槽40块阳极，单极炭块1024kg，炭块体积密度按1.55g/cm3计算，电流效率取91％，根据法拉第第二定律计算产量，则单槽单日阳极毛耗为：单槽单日阳极毛耗＝40÷34×1024/(330×24×0.3355×103×10‐6×0.91)＝498.22kg/t‐Al。上述阳极仍然在实际使用中存在毛耗高的问题，可以对其结构进行改进，进一步降低阳极毛耗。
技术实现思路
本技术旨在提供一种进一步降低阳极毛耗的阳极结构，其技术方案如下：一种降低铝电解用阳极毛耗的阳极结构，包括炭块主体和一体设置在炭块主体上表面上的钢爪凸台，钢爪凸台的与炭块主体的长边平行的部分具有横截面呈矩形的主体部分和一体设置在主体部分两侧的裙边部分，两侧裙边部分中的至少一侧的裙边部分的侧壁面为向内部凹陷的凹曲面，凹曲面位于主体部分以外，凹曲面形成位于钢爪凸台的裙边部分侧壁面上的凹槽。优选地，凹曲面为圆滑的弧形曲面。进一步地，两侧裙边部分的侧壁面均为向内部凹陷的凹曲面，并且两侧的凹曲面曲率相同。优选地，凹曲面的下边沿位于裙边部分的底边，上边沿位于裙边部分的顶边。进一步地，炭块主体的宽度为700±5mm，炭块主体的各处圆角半径为70mm，炭块主体的高度为545±5mm；钢爪凸台的底部宽度为520mm，顶部宽度为370mm，钢爪凸台的高度为75mm。本技术的有益效果是：利用在钢爪凸台的裙边部分的侧壁上设置凹槽，挖去裙边上多余部分，在不影响正常使用的情况下，进一步有效降低了阳极的毛耗。附图说明图1是现有技术中阳极的结构示意图；图2是图1所示的阳极的左视图；图3是本技术的阳极结构的结构示意图(填充部分为挖去部分的示意)。具体实施方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例如图1‐图3所示，示出了本技术中降低铝电解用阳极毛耗的阳极结构的结构示意图，其具体结构为：本实施例的阳极结构包括炭块主体1和一体设置在炭块主体1上表面上的钢爪凸台2，钢爪凸台2的与炭块主体1的长边平行的部分具有横截面呈矩形的主体部分4和一体设置在主体部分4两侧的裙边部分5，两侧裙边部分5的侧壁面均为向内部凹陷的凹曲面6，并且两侧的凹曲面6曲率相同。凹曲面6为圆滑的弧形曲面，凹曲面6的下边沿位于裙边部分5的底边，上边沿位于裙边部分5的顶边。凹曲面6位于主体部分4以外，凹曲面6形成位于钢爪凸台2的裙边部分侧壁面上的凹槽。炭块主体1的宽度为700±5mm，炭块主体1的各处圆角半径为70mm；钢爪凸台2的底部宽度为520mm，顶部宽度为370mm，阳极高度为620±5mm，钢爪凸台2的高度为75mm。铝电解用阳极炭块毛耗计算公式为：阳极毛耗＝报告期间内消耗阳极炭块总质量/报告期间内铝液总产量；以某330KA系列电解槽为例，阳极周期34天，单槽40块阳极，改进前单极炭块1024kg，炭块体积密度按1.55g/cm3计算，凸台宽高均为75mm(即凹曲面5处理圆弧半径)，凸台单侧长边长度960mm，设切去部分质量为m，则：m＝[0.25×π×(75×0.1)2×960×0.1×1.55×2]‐[0.5×(75×0.1)2×960×0.1×1.55×2]＝4777.57g＝4.78kg；电流效率取91％，根据法拉第第二定律计算产量。未改进前：单槽单日阳极毛耗＝40÷34×1024/(330×24×0.3355×103×10‐6×0.91)＝498.22kg/t‐Al；本技术改进后：单槽单日阳极毛耗＝40÷34×(1024‐4.78)/(330×24×0.3355×103×10‐6×0.91)＝495.90kg/t‐Al；改进后吨铝阳极毛耗降低：498.22‐495.90＝2.32kg/t‐Al；按30万吨年产能计算，年度阳极毛耗降低：2.32×30×104×10‐3＝696t；成型炭块价格按4000元/吨计算，则全年节约696×4000＝278.4万元。由此可见，经过改造后的阳极结构，经济效果显著，节能降耗作用明显。通过将阳极上方的钢爪凸台长侧两斜面进行凹曲面处理，减去的形状和质量不影响电解槽对阳极的正常使用，在阳极周期不变的前提下，减轻阳极炭块质量，降低了吨铝碳块毛耗。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低铝电解用阳极毛耗的阳极结构，包括炭块主体和一体设置在炭块主体上表面上的钢爪凸台，其特征在于，钢爪凸台的与炭块主体的长边平行的部分具有横截面呈矩形的主体部分和一体设置在主体部分两侧的裙边部分，两侧裙边部分中的至少一侧的侧壁面为向内部凹陷的凹曲面，凹曲面位于主体部分以外，凹曲面形成位于钢爪凸台的裙边部分侧壁面上的凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种降低铝电解用阳极毛耗的阳极结构，包括炭块主体和一体设置在炭块主体上表面上的钢爪凸台，其特征在于，钢爪凸台的与炭块主体的长边平行的部分具有横截面呈矩形的主体部分和一体设置在主体部分两侧的裙边部分，两侧裙边部分中的至少一侧的侧壁面为向内部凹陷的凹曲面，凹曲面位于主体部分以外，凹曲面形成位于钢爪凸台的裙边部分侧壁面上的凹槽。2.根据权利要求1所述的阳极结构，其特征在于，所述凹曲面为圆滑的弧形曲面。3.根据权利要求2所述的阳极结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡占营，张显智，董剑飞，
申请(专利权)人：河南东大冶金技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41