专利名称：铝电解用节能型异形预焙阳极炭块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铝电解用节能型异形预焙阳极炭块，属电解铝用阳极材料 领域。 背景M
目前国内夕卜铝电解技术所使用的污染大、能耗高的自焙阳极铝电解槽将逐渐被
大型预焙阳极铝电角權所取代，预焙阳极铝电解曹均需用预焙阳极炭块。铝电解用
预焙阳极炭块是作为大型预焙铝电Mi的导电体，它的作用既是导电体，又参加电 化学反应，它伴随着金属铝的生成而不断消耗。
随着我国近年来铝电解行业的fflii发展，电价和原料氧化铝价格持续上i张，国 内外厂家阳极单耗指标高，换极周期短，电解成本不断增高的现象，阳极生产厂以 降低预焙阳极单耗为主要目标，从不同角度设计开发残极量小，换极周期长的预焙 阳极炭块。
但现广泛使用的阳极炭块除周边导角和炭碗以外，其它均是平面，包括底部 也是平的。这种结构的阳极炭块由于与液体电解质接触面积相对较少，从而阳极炭 块的升温速度较慢，其中有一部分炭块并不起作用，这部分炭±央增加新炭±央制作的 资源和能源消耗、新炭±央錢过程费用、新阳极上槽后预热的能源消耗和吨铝的炭 阳极毛耗。另外，随着铝电解过程的进行，这种平底结构阳*碳±央底部或者底面会
附集大量C(VC0气泡，而C(VC0气泡的存在使阳极炭块具有较大的阳极底掌气膜
电阻，增加了极间压降和阳极效应系数，从而增加电解电耗。 发明内容
本实用新型的目的在克服上述现有技术的缺点，旨在提高阳极炭i央质量，降 低铝电解生产成本，发明一种上端部凸台与下部平台之间通过弧形凹状曲面平滑过 渡，炭块的四条棱角为圆弧形角，底面的两条长边棱角为方形倒角，底部开两条有一定坡度的直线槽的异形预焙阳极炭块，它既节能，又对外形结构进行优化设计的 新型节能型结构的铝电解用节能型异形预焙阳极炭块。
本实用新型另一个目的是提供一种铝电解过程中升温速度快，能有效减少预焙
阳极炭i央制作的原料损耗，减少能源消耗，新阳极上槽后预热的會^源消耗和吨铝炭 阳极净耗低的铝电解用节能型异形预焙阳极炭块。
解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是 一种铝电解用节能型异形预焙
阳极炭±央，基本形状为长方体型预焙阳极炭±央基体，其特征在于异形预焙阳极炭±央 (1)的上端部凸台(2)与下部平台(3)之间通过弧形凹状曲面(4)平滑过渡；
炭块的四条竖棱角(5)为圆弧形角，底面的两条长边棱角(6)为方形倒角。 异形预焙阳极炭块(1)底部开有两条纵向贯通的槽(7)。 异形预焙阳极炭块(1)底部的槽(7)形状为有一定坡度的直线槽，坡度角a
为1° 2°之间。
本实用新型铝电解用节能型异形预焙阳极炭块的主要关键技术是
1) 外形进行优化设计在满足了炭±央使用强度和导电性能的要求下，异形预
焙阳极炭块的上端部凸台与下部平台之间通过弧形凹状曲面平滑过渡；炭块的四条 棱角为圆弧形角，底面的两条长边棱角为方形倒角。本实用新型通OT预焙阳极炭
土央部分结构的改造和优化，具有以下优点1)炭块的上端部凸台与下部平台之间
通过弧形凹状曲面平滑过渡，增大了炭块堆放铝电解保温覆盖料的有效面积，更有
利于铝电解槽保温覆的，防止炭块的氧化，延长换极周期；2)棱角优化后，改善 了阳极炭块在成形时填充料的流动性，生产和使用阳极炭块时不易损坏棱角，提高 了产品的成材率。同时，通过棱角的优化，可节约一定量的原材料，减少资源能源 的消耗。
2) 炭i央底部开槽尺寸优化设计阳极炭块底部开有两条纵向贯通的有一定坡 度的直线槽，#^部槽在炭块生产烧瞎工艺中易于焦油产生的烟气等挥发物质的溢出排放，縮短排气通道，降低孔隙率，使炭块内部焙烧均匀受热，应力均衡，不易 产生裂纹，均质性好，强度高，提高了阳极炭±央产品的质量；同时，炭±央底部槽在 铝电解生产过程中不仅易于快速加热，炭块导热散热性能得到提高，而且有利于阳 极气体向夕卜排放，减少气泡在阳极底部停留时间和阳极底掌气泡覆盖率，从而有利
于降低极间压降和阳极效应系数，减少电解能耗；在者，阳极炭i央底部槽扩大了电 解质循环通道，更有利于保持电解质流动稳定，提高了铝电解电流效率，从而达到 降低铝电解电耗的目的。
本实用新型由于底面开有贯通的槽(7)的存在，在不增加异形预焙阳极炭块 (1)底表面积的前提下，增加了异形预焙阳极炭块(1)与液体电解质的接触面积， 异形预焙阳极炭块(1)的升温速度大大提高，縮短了阳极从不导电到导电的时间， 从而可以使阳极电流在较短的时间内重新分布均匀。槽(7)也有利于C(VCO气泡 的排出，不容易附集大量C(VCO气泡，从而不会因增加阳极底掌气膜电阻而增加电 能消耗。
本实用新型异形预焙阳极炭±央(1)上端部凸台(2)与下部平台(3)之间平 滑过渡的弧形凹状曲面(4)，炭块的四条棱角(5)为圆弧形角，底面的两条长边 棱角(6)为方形倒角。不但节约炭块的原材料，而且在工作状态下可以提高电流效 率，降低电耗，降低电解铝生产成本。
本实用新型有益效果是升温速度快，能有效减少预焙阳极炭块制作的原料损 耗，减少能源消耗，新阳极上槽后预热的能源消耗和吨铝炭阳极净糊氐，是一种节 能的、 残极量小、换极周期长的铝电解用节能型异形预焙阳极炭块。以下结合附图所示实施例，对结构作进一步说明，但本实用新型保护范围不限 于此实施例。
图1为本实用新型异形预焙阳极炭块的结构示意图。
5图2为
图1所示异形预焙阳极炭块的左视图。 图3为
图1所示异形预焙阳极炭块的俯视图。
图中1^^形预焙阳极炭±央；2^上端部凸台；3—下部平台；4"^瓜形凹状曲 面；5—圆弧形角；6—方形倒角；7—炭±诚部槽。 .具体实施方式
按图l、图2和图3所示四个炭碗的异形预焙阳极炭块结构为例，制作本实用 新型铝电解用节能型异形阳极炭块，异形预焙阳极炭块为模具成型工艺，按照公知 的技术方式改变模具内部结构即可。
异形预焙阳极炭i央1在底部开有两条贯通的槽7，槽7是开在异形预焙阳极炭 块1底部沿纵向方向有一定坡度的贯通槽，因为随着铝电解过程的进行，在异形预 焙阳极炭块1底部会附集大量C02/C0气泡，贯通的槽7有利于C02/C0气泡的及时
排出，不会附集大量c(yco气泡，从而不会因增加阳极底掌气膜电阻而增加电能消
耗，可以提高电流效率，降低电解电耗。 '
为了有利于异形预焙阳极炭块1在制作时的出模和在铝电解时排气，槽7的形 状为沿炭块纵向方向且有一定的坡度，坡度角a为1° 2°之间，如
图1和图2 所示。槽7的高度大致为炭块高度的220mm到270mm之间，这样的高度避免了在异 形预焙阳极炭块1工作一段时间后，由于损耗而造成的槽7的消失。
权利要求1、一种铝电解用节能型异形预焙阳极炭块，基本形状为长方体型预焙阳极炭块基体，其特征在于异形预焙阳极炭块(1)的上端部凸台(2)与下部平台(3)之间通过弧形凹状曲面(4)平滑过渡。炭块的四条竖棱角(5)为圆弧形角，底面的两条长边棱角(6)为方形倒角。
2、 根据权利要求1所述的铝电解用节能型异形预焙阳极炭块，其特征在于异 形预焙阳极炭块(1)底部开有两条纵向贯通的槽(7)。
3、 根据权利要求1或2所述的铝电解用节能型异形预焙阳极炭块，其特征在 于异形预焙阳极炭块(1)底部的两条槽形状(7)为有一定坡度的直线槽，坡度角 a为1° 2°之间。
专利摘要本实用新型涉及一种铝电解用节能型异形预焙阳极炭块，属电解铝用阳极材料领域。其特征在于异形预焙阳极炭块的上端部凸台与下部平台之间通过弧形凹状曲面平滑过渡，炭块的四条竖棱角为圆弧形角，底面的两条长边棱角为方形倒角；异形预焙阳极炭块底部顺长方向开有两条纵向贯通的有一定坡度的直线槽。本实用新型通过对预焙阳极炭块部分结构和底部槽的改造和优化，具有以下优点1)通过弧形凹状曲面平滑过渡，更有利于成型和铝电解保温料的覆盖；2)棱角优化，提高了产品的成材率，节约原材料；3)炭块底部开槽，提高了产品的质量和铝电解的电流效率，残极量减小、换极周期增长。
文档编号C25C3/12GK201411495SQ200920111498
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月11日 优先权日2009年6月11日
发明者胜 刘, 林 周, 岳修勇, 张亚宏, 媛 普, 东 李, 燕 李, 实 杨, 王保胜, 永 田, 解明安 申请人:云南源鑫炭素有限公司