本实用新型专利技术公开了一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构，在铝电解槽阴极表面与阻流装置之间设置若干热应力释放垫，热应力释放垫与阻流装置为分体结构，热应力释放垫与铝电解槽阴极为分体结构。热应力释放垫可防止阻流装置安装时与阴极表面因直接接触而出现粘接现象，有效释放阻流装置安装时的热膨胀应力，同时还可消除阻流装置因表面不均匀受热而产生的热应力，彻底解决阻流装置因热应力引起的断裂的问题，为阻流技术的推广应用奠定了基础。为阻流技术的推广应用奠定了基础。为阻流技术的推广应用奠定了基础。
【技术实现步骤摘要】
一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构
[0001]本技术涉及铝电解槽
，具体为一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构。
技术介绍
[0002]铝电解槽垂直磁场与水平电流相互作用产生的电磁力导致了熔体的流动、铝液隆起和铝液界面的波动，通过在铝电解槽阴极表面设置阻流装置，可降低铝液流速，抑制铝液波动，提高磁流体稳定性，大幅降低电解能耗，专利文件CN101768759A公开了一种铝电解槽节能降耗的方法，该技术通过在阴极表面设置阻流块抑制铝液流速，该技术在工业应用中因大量阻流块出现了漂移、断裂问题，导致没有达到期望的技术效果，专利文件CN209082009U公开了一种快速隔离铝电解槽不稳定区的阴极结构技术，该技术通过在阴极表面设置电磁力隔离框，从源头抑制了引起铝液流动的电磁力，工业应用数据表明，该技术可显著降低铝液流速，提高磁流体稳定性及电流效率，减少阴极磨损，延长电解槽寿命。然而，在实际应用中也出现了电磁力隔离框断裂问题，阻流装置断裂问题影响了技术效果的实现，导致该类技术难以推广应用，通过对大量的断裂产品进行分析发现，断裂的主要原因是由于热应力引起。
[0003]热应力是温度改变时，物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束，使其不能完全自由胀缩而产生的应力，阻流装置通过预热升温至150
°
左右快速置入到熔体温度950
°
左右的电解槽内，因阻流装置与熔体之间存在800
°
以上的温差，因此，阻流装置在置入电解槽阴极表面后会快速升温并膨胀，然而，因阻流装置在通过熔体时会裹上一层电解质与铝液的混合物，导致阻流装置与阴极表面接触后会迅速粘接在一起，使阻流装置的自由胀缩受到了限制，从而产生强大的热应力，另外，阻流装置与阴极表面的粘接还会导致其下表面与熔体难以进行充分热交换，阻流装置下表面升温速度明显低于上表面及侧面，阻流装置表面不均匀受热而形成较大的温度梯度，这也会导致产生较大的破坏性热应力，这些因素的存在最终导致阻流装置断裂。
[0004]阻流装置断裂问题是导致阻流技术难以推广应用的关键因素，因此，提供一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构，该技术通过在铝电解槽阴极表面与阻流装置之间设置若干热应力释放垫，防止阻流装置安装时与阴极表面直接接触而出现粘接现象，确保阻流装置在升温过程中可自由膨胀，有效释放阻流装置安装时的热膨胀应力，同时还可消除阻流装置因不均匀受热而产生的热应力，彻底解决阻流装置因热应力引起的断裂的问题，为阻流技术的推广应用奠定了基础。
技术实现思路
[0005]为了克服上述现有技术中的不足，本技术提供了一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构，通过在铝电解槽阴极表面与阻流装置之间设置若干热应力释放垫，防止阻流装置与阴极表面因直接接触而出现粘接现象，有效释放阻流装置安装时的热膨胀应力，同
时还可消除阻流装置因表面不均匀受热而产生的热应力，彻底解决了阻流装置因热应力引起的断裂的问题。
[0006]本实行新型的目的是这样实现的：
[0007]一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构，包括阻流装置、铝电解槽阴极，其特征在于：在铝电解槽阴极表面与阻流装置之间设置若干热应力释放垫，热应力释放垫与阻流装置为分体结构，热应力释放垫与铝电解槽阴极为分体结构，热应力释放垫的高度为4mm～200mm。
[0008]所述的热应力释放垫材质为碳素结构钢材质、氧化铝基材质、氧化镁基材质、炭化硅基材质。
[0009]所述的热应力释放垫的截面形状为矩形、空心矩形、圆形、圆环形，其长度为30mm～200mm。
[0010]所述的热应力释放垫的截面形状为矩形、空心矩形时，其高度为8mm～80mm，宽度为8mm～80mm。
[0011]所述的热应力释放垫的截面形状为圆形、圆环形时，其直径为8mm～80mm。
[0012]所述的热应力释放垫的截面形状为空心矩形、圆环形时，其壁厚为1mm～5mm。
[0013]积极有益效果：本技术提供的一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构，通过在铝电解槽阴极表面与阻流装置之间设置若干热应力释放垫，可防止阻流装置安装就位时与铝电解槽阴极表面直接接触而出现粘接现象，确保阻流装置在升温过程中可自由膨胀，有效释放阻流装置安装时的热膨胀应力，同时还可消除阻流装置因表面不均匀受热而产生的热应力，彻底解决阻流装置因热应力引起的断裂的问题，为阻流技术的推广应用奠定了基础。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例1阻流装置防断裂结构示意图；
[0015]图2为本技术实施例2阻流装置防断裂结构示意图；
[0016]图3为本技术实施例3阻流装置防断裂结构示意图；
[0017]图中1、阻流装置，2、热应力释放垫，3、铝电解槽阴极。
具体实施方式
[0018]下面结合附图，对本技术作进一步的说明：
[0019]一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构，包括阻流装置1、铝电解槽阴极3，其特征在于：在铝电解槽阴极3表面与阻流装置1之间设置若干热应力释放垫2，热应力释放垫2与阻流装置1为分体结构，热应力释放垫2与铝电解槽阴极3为分体结构，热应力释放垫2的高度为4mm～200mm。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，所述的热应力释放垫2材质为Q235碳素结构钢。
[0022]如图1所示，所述的热应力释放垫2的截面形状为圆环形，其直径为20mm，长度为40mm～60mm，壁厚为2mm～3mm。
[0023]阻流装置1安装前，采用铁丝将热应力释放垫2与阻流装置1绑扎在一起，将绑扎好
的热应力释放垫2与阻流装置1预热至150
°
左右，然后采用专用吊具快速将阻流装置1置入铝电解槽阴极3表面指定位置。
[0024]实施例2
[0025]如图2所示，所述的热应力释放垫2材质为Q235碳素结构钢。
[0026]如图2所示，所述的热应力释放垫2的截面形状为空心矩形，其高度为20mm～30mm，宽度为20mm～30mm，长度为40mm～60mm，壁厚为2mm～3mm。
[0027]阻流装置1安装前，采用铁丝将热应力释放垫2与阻流装置1绑扎在一起，将绑扎好的热应力释放垫2与阻流装置1预热至150
°
左右，然后采用专用吊具快速将阻流装置1置入铝电解槽阴极3表面指定位置。
[0028]实施例3
[0029]如图3所示，所述的热应力释放垫2材质为Q235碳素结构钢。
[0030]如图3所示，所述的热应力释放垫2的截面形状为圆形，其直径为10mm。
[0031]如图3所示，所述的热应力释放垫2弯制成方形。
[0032]阻流装置1安装前，将热应力释放垫2与阻流装置1按图3所示固定在一起，将固定好的热应力释放垫2与阻流装置1预热至150
°
左右，然后采用专用吊具快速将阻流装置1置入铝电解槽阴极3表面指定位置。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构，包括阻流装置(1)、铝电解槽阴极(3)，其特征在于：在铝电解槽阴极(3)表面与阻流装置(1)之间设置若干热应力释放垫(2)，热应力释放垫(2)与阻流装置(1)为分体结构，热应力释放垫(2)与铝电解槽阴极(3)为分体结构，热应力释放垫(2)的高度为4mm～200mm。2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构，其特征在于：热应力释放垫(2)的材质为碳素结构钢材质、氧化铝基材质、氧化镁基材质、炭化硅基材质。3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽阴极阻流装置防断裂结构，其特征在于：热应力释放垫(2)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧建明，袁建华，姚晓明，
申请(专利权)人：欧建明，
类型：新型
国别省市：
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