一种铝电解用的阴极碳块制造技术

本申请涉及铝电解技术领域，具体而言，涉及一种铝电解用的阴极碳块，所述阴极碳块包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分包括燕尾槽结构，所述第一部分的平均石墨质含量为第一含量，所述第二部分的平均石墨质含量为第二含量，所述第一含量大于所述第二含量。本申请提供的技术方案能够保持较低炉底压降，控制水平电流降低极间能量消耗，为铝电解实现综合节能提供支持。节能提供支持。节能提供支持。

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解用的阴极碳块


[0001]本申请涉及铝电解
，具体而言，涉及一种铝电解用的阴极碳块。

技术介绍

[0002]铝电解槽的阴极由阴极碳块和阴极钢棒组成，铝电解槽的阴极结构对铝电解槽的寿命、运行状态影响重大。铝电解早期的阴极质量差，导致电解槽寿命短，提高了电解的运行成本。目前传统的阴极为半石墨质材料(即50％石墨质阴极，阴极碳块生产时干基物料中石墨质材料质量分数50％)，这种材料的电阻率偏高，电解槽正常运行过程铝电解槽平均炉底压降可达260mV。为了降低电解槽的炉底压降，一些企业使用了石墨质或石墨化阴极，使用上述阴极后，由于阴极材料的导电性提高，电解槽平均炉底压降可降低40
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80mV，但是由于材料的导电性提高，铝液水平电流增大，未能同时降低槽电压、提高电流效率，节能效果有限。炉底压降中含燕尾槽部分压降比较较大，其余部分比例较小。
[0003]基于此，本领域技术人员急需一种铝电解用的阴极碳块，能够保持较低炉底压降，控制水平电流降低极间能量消耗，为铝电解实现综合节能提供支持。

技术实现思路

[0004]本申请的实施例提供了一种铝电解用的阴极碳块，能够保持较低炉底压降，控制水平电流降低极间能量消耗，为铝电解实现综合节能提供支持。
[0005]本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
[0006]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种铝电解用的阴极碳块，所述阴极碳块包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分包括燕尾槽结构，所述第一部分的平均石墨质含量为第一含量，所述第二部分的平均石墨质含量为第二含量，所述第一含量大于所述第二含量。
[0007]在本申请的一些实施例中，所述第一含量大于或等于30％且小于或等于100％。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述第二含量大于或等于30％且小于或等于100％。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述第一部分的石墨质含量在竖直方向上均一或逐渐降低，所述第一部分的石墨质含量在中心向两端方向上均一或逐渐降低。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述第二部分的石墨质含量在竖直方向上均一或逐渐降低，所述第二部分的石墨质含量在中心向两端方向上均一或逐渐降低。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述第一部分的高度为160mm至240mm，所述第二部分的高度为240mm至300mm。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述第二部分包括异形结构，所述异形结构为凸台，所述凸台的高度为50mm至150mm。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述第二部分的平均室温电阻率不高于34μΩm。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述阴极碳块的宽度和长度根据电解槽规格和阴极碳
块生产设备规格进行确定。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述燕尾槽结构包括1至3条燕尾槽。
[0016]基于上述方案，本申请至少具备以下优点或进步之处：
[0017]在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，所述阴极碳块包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分包括燕尾槽结构，所述第一部分的平均石墨质含量为第一含量，所述第二部分的平均石墨质含量为第二含量，所述第一含量大于所述第二含量，通过实际结构和石墨质含量的设置，从而保持较低的炉底压降，抑制水平电流降低极间能量消耗，为铝电解实现综合节能提供支持。
[0018]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0020]显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]在附图中：
[0022]图1示出了根据本申请的一个实施例中的铝电解用的阴极碳块的结构简图；
[0023]图2示出了根据本申请的一个实施例中的铝电解用的阴极碳块的结构简图。
具体实施方式
[0024]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
[0025]此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
[0026]需要说明的是：在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0027]请参阅图1。
[0028]图1示出了根据本申请的一个实施例中的铝电解用的阴极碳块的结构简图，如图1所示，所述阴极碳块可以包括第一部分101和第二部分102，其中，所述第一部分101还可以包括燕尾槽结构103。
[0029]在本申请中，所述第一部分的平均石墨质含量为第一含量，所述第二部分的平均石墨质含量为第二含量，所述第一含量可以大于所述第二含量。
[0030]在本申请中，所述第一含量可以大于或等于30％且小于或等于100％。
[0031]在本申请中，所述第二含量可以大于或等于30％且小于或等于100％。
[0032]在本申请中，阴极碳块石墨质含量高于30％(含30％)的阴极碳块具有较好的机械性能，能够满足现有的大型铝电解槽对阴极碳块的基本要求。
[0033]在本申请中，所述第一部分的石墨质含量可以在竖直方向上均一或逐渐降低，所述第一部分的石墨质含量可以在中心向两端方向上均一或逐渐降低。
[0034]在本申请中，所述第二部分的石墨质含量可以在竖直方向上均一或逐渐降低，所述第二部分的石墨质含量可以在中心向两端方向上均一或逐渐降低。
[0035]在本申请中，所述第一部分的高度可以为160mm至240mm，所述第二部分的高度可以为240mm至300mm。第一部分的高度为160mm至240mm时，可以保持阴极钢棒和阴极碳块具有适宜的结合能力。所述第二部分的高度可以为240mm至300mm时，既可以保证电解槽的寿命，又可以保持电解槽具有较低的炉底压降。
[0036]在本申请中，所述第二部分可以包括异形结构，所述异形结构可以为凸台，所述凸台的高度为50mm至150mm。例如，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解用的阴极碳块，其特征在于，所述阴极碳块包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分包括燕尾槽结构，所述第一部分的平均石墨质含量为第一含量，所述第二部分的平均石墨质含量为第二含量，所述第一含量大于所述第二含量。2.根据权利要求1所述的阴极碳块，其特征在于，所述第一含量大于或等于30％且小于或等于100％。3.根据权利要求1所述的阴极碳块，其特征在于，所述第二含量大于或等于30％且小于或等于100％。4.根据权利要求1所述的阴极碳块，其特征在于，所述第一部分的石墨质含量在竖直方向上均一或逐渐降低，所述第一部分的石墨质含量在中心向两端方向上均一或逐渐降低。5.根据权利要求1所述的阴极碳块，其特征在于，所述第二部分的石墨质含量在竖直方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌林，方斌，侯光辉，陈开斌，王怀江，罗英涛，杨宏杰，苏自伟，孙丽贞，杜婷婷，
申请(专利权)人：中铝郑州有色金属研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：