低残极率铝电解用预焙阳极碳块的制作方法

本实用新型涉及电解铝生产过程中使用的预焙阳极，具体涉及低残极率铝电解用预焙阳极碳块。

背景技术：

阳极碳块被称为铝电解槽的“心脏”，它既作为导电体将直流电导入电解槽，同时也参与铝电解的电化学反应过程。当前电解铝行业普遍使用的阳极碳块，其顶部为长方形或椭圆形凸台，用于连接阳极钢爪的若干阳极碳碗均匀地分布在凸台上，其凸台的高度一般为75mm左右，阳极碳块的总高度一般为590～620mm，阳极碳块的重量为850～900kg；尽管随着电解槽槽型的不同，阳极碳块的外形尺寸也有所变化，但全部是上述结构的相似体。

阳极碳块伴随着金属铝的生产而不断消耗，因此铝电解槽的阳极碳块是非连续的，为了保障电解生产的平稳运行，需要不断将新的阳极碳块替换旧的阳极碳块，替换下来的阳极碳块行业内通常称为残极，其高度一般为150～170mm，重量约为150～190kg。残极率就是残极的重量占新极重量的百分比，目前常用结构的阳极碳块产生的残极重量大，其残极率达到16.7％～22.4％，导致阳极消耗高。在电解铝生产过程中，阳极碳块的消耗在电解铝生产成本中占有较大的比重，因此减少阳极碳块吨铝消耗对于降低电解铝生产成本具有十分重要的意义。

申请号：200620162293.4的专利“铝电解用预焙阳极碳块”提到在于碳块的顶角及各棱边之间为圆弧过渡的曲面；碳块的底角既可以为圆弧过渡的曲面，也可以是由斜倒角形式，但其仅仅对棱边进行了相应的处理，未对阳极碳块残极高度范围内的凸台部分进行解决，残极重量尚未得到根本的减轻。本实用新型将传统意义的碳块的顶部、各棱边及底部进行了处理，不仅降低了阳极碳块的原料使用重量，而且降低了阳极碳块的残极率。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对当前电解铝行业普遍使用的预焙阳极碳块，减少在碳块工作中不起作用的部分的体积和重量，从不同角度设计开发残极量较小，延长阳极碳块的换极周期。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一种低残极率铝电解用预焙阳极碳块，包括长方体形状的阳极主体和位于阳极主体顶部用于连接阳极钢爪的若干阳极碳碗，将位于阳极主体顶部用于连接阳极钢爪的若干阳极碳碗部分的结构，由原来的浅平梯形凸台，改为平面积较小的高深连环圆台或高深连环梯形圆台，各阳极碳碗分别位于各圆台的中央，这样可以减少在碳块工作中不起作用的部分的体积和重量。为了延长阳极碳块的换极周期，增加阳极碳块阳极碳碗以下的阳极主体有效高度。

本实用新型的有益效果是，通过上述的改进，与目前通常使用的阳极碳块相比具有以下的优点：

1)在阳极碳块总高度一致的情况下——即使用功效完全相等的情况下，低残极率铝电解用预焙阳极碳块的重量减少了36～60公斤/块，可以降低阳极消耗，进而降低生产成本。

2)在阳极碳块高度增加的情况下，低残极率铝电解用预焙阳极碳块的使用周期可以由目前的31天增加3～5天，可以进一步降低阳极碳块的残极率，进一步降低阳极毛耗，同时因为换极周期增加，减少了更换阳极碳块时对电解铝液搅拌的而产生的烧损，可以提高电流效率，还可以减少现场工人的劳动强度及相应的设备使用。

3)低残极率铝电解用预焙阳极碳块增加了阳极碳块上部添加保温覆盖料的有效容积，有利于电解槽保温料覆盖，有利于减少电解槽的散热。

附图说明

图1是现有铝电解用预焙阳极碳块立体结构示意图。

图2是本实用新型阳极主体顶部采用连环梯形圆台状阳极碳碗的整体结构示意图。

图3是本实用新型阳极主体顶部采用连环圆台状阳极碳碗的整体结构示意图。

具体实施方式

制作低残极率铝电解用预焙阳极碳块，包括长方体形状的阳极主体1和位于阳极主体1顶部用于连接阳极钢爪的若干阳极碳碗3，将位于阳极主体1顶部用于连接阳极钢爪的若干阳极碳碗3部分的结构，由原来的浅平梯形凸台，改为平面积较小的高深连环圆台2或高深连环梯形圆台2，各阳极碳碗3分别位于各圆台2的中央，阳极主体1顶部用于连接阳极钢爪的阳极碳碗3部分的连环圆台2或连环梯形圆台2的高度为90～140mm，这样可以减少在碳块工作中不起作用的部分的体积和重量。为了延长阳极碳块的换极周期，增加阳极碳块阳极碳碗3以下的阳极主体1有效高度，阳极碳碗3以下的阳极碳块阳极主体1高度调整为500～600mm。

制作本实用新型低残极率铝电解用预焙阳极碳块，预焙阳极碳块为模具成型工艺，按照公知的技术方式改变模具压盖及内部结构即可，生产系统的其它环节不需要改变。