专利名称：一种带导电板的电解槽阴极结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及铝电解技术领域，特别涉及一种带导电板的电解槽阴极结构。
背景技术：
在铝电解槽中，阴极炭块内部的阴极导电钢棒通过阴极捣固糊与阴极炭块连接， 并通过阴极导电钢棒将电解槽的电流导出。现有技术中，主要是通过改变阴极导电钢 棒的截面尺寸来改善铝液内及阴极炭块内的电流分配，例如贵阳铝镁设计院的专利 ZL200620200276.5及ZL200520200169.8，这两篇专利具体的实施方案是将阴极导电钢 棒的中间设计为大截面段，阴极导电钢棒的两端设计为小截面段，并且在大截面段与 小截面段之间设有斜坡式的变截面段。但是，阴极导电钢棒截面尺寸的改变范围是不 能超过阴极炭块内部范围的，考虑到阴极导电钢棒在高温下对阴极炭块凹形槽两壁的 张力会增大，由于受阴极炭块高度及宽度的限制，因此阴极导电钢棒的截面尺寸的改 变范围不大，这样就很难最大限度地改善铝液内及阴极炭块内的电流分配。
发明内容
为了改善铝电解槽内的阴极电流分布，以及降低铝液内水平电流，本发明提供了 一种带导电板的电解槽阴极结构，包括阴极炭块、阴极导电钢棒和防渗层；所述电解 槽阴极结构还包括导电钢板；所述阴极导电钢棒位于所述阴极炭块内；所述阴极炭块 底部设有与所述阴极导电钢棒形状吻合的钢棒槽；所述阴极炭块通过所述钢棒槽与所
述阴极导电钢棒连接；所述导电钢板位于所述阴极炭块下部，且位于所述防渗层内； 所述导电钢板与所述阴极导电钢棒连接为一体传导阴极电流。
所述阴极导电钢棒在阴极长度方向上为一根整体式钢棒；相应地，所述导电钢板 在阴极长度方向上为一块整体式钢板。
所述阴极导电钢棒为以阴极为中心的两根钢棒，两根钢棒之间有间距；相应地， 所述导电钢板为以阴极为中心的两块钢板，两块钢板之间有间距。
所述阴极炭块内的阴极导电钢棒的数量为单根或多根。
所述阴极炭块具体通过所述钢棒槽内填充的阴极捣固糊与所述阴极导电钢棒连接；或者，所述阴极炭块具体通过所述钢棒槽内浇注的磷铁与所述阴极导电钢棒连接。 所述阴极导电钢棒的截面积大小在其长度方向上保持一致，或者在其长度方向上
按照比例变化，或者在其长度方向上按照阶梯形变化。 所述导电钢梭的宽度小于等于所述阴极炭块的宽度。
所述防渗层由防渗浇筑材料构成，用于防止所述导电钢板被电解质溶液腐蚀。 所述防渗层的厚度不小于所述导电钢板的厚度。
所述导电钢板紧靠所述阴极炭块，并在电解槽槽壳内与所述阴极导电钢棒汇聚后 伸出所述电解槽槽壳；或者，所述导电钢板与所述阴极炭块有间距，并在电解槽槽壳 内与所述阴极导电钢棒汇聚后伸出所述电解槽槽壳。
有益效果本发明通过阴极导电钢棒和导电钢板，降低了铝液内水平电流，改善 了电能效率，提高了电解槽的稳定性和使用寿命。
图l是本发明实施例l带导电板的电解槽阴极结构示意图； 图2是本发明实施例1整体式阴极导电钢棒和导电钢板的阴极结构示意图； 图3是本发明实施例1单根阴极导电钢棒的阴极结构示意图； 图4是本发明实施例1多根(2根)阴极导电钢棒的阴极结构示意图5是本发明实施例2两段式阴极导电钢棒和导电钢板的阴极结构示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。 实施例1
参见图l，本实施例提供的带导电板的电解槽阴极结构包括阴极炭块l、阴极导
电钢棒3、导电钢板、4和防渗层5。其中，阴极导电钢棒3位于阴极炭块1内；阴极炭 块1底部设有与阴极导电钢棒3形状吻合的钢棒槽，阴极炭块1通过钢棒槽与阴极导 电钢棒3连接；导电钢板位于阴极炭块l下部，且位于防渗层5内；导电钢板4与阴 极导电钢棒3连接为一体传导阴极电流。导电钢板4的宽度小于等于阴极炭块1的宽 度；防渗层5的厚度不小于导电钢板4的厚度。
在本实施例中，阴极导电钢棒3在阴极长度方向上为一根整体式钢棒，如图2所
示；相应地，导电钢板4在阴极长度方向上为一块整体式钢板；导电钢板4紧靠阴极炭块l，并在电解槽槽壳内与阴极导电钢棒3汇聚后伸出电解槽槽壳。另外，导电钢 板4与阴极炭块1之间还可以有间距，并在电解槽槽壳内与阴极导电钢棒3汇聚后伸 出电解槽槽壳。导电钢板4与阴极导电钢棒3可以通过焊接等方式连接为一体。
在实际应用中，电解槽槽壳内阴极导电钢棒3即将伸出电解槽槽壳前，导电钢板 4局部进行截面变化与阴极导电钢棒3截面汇合后，电流通过阴极导电钢棒3伸出电 解槽槽壳，而导电钢板4不直接伸出电解槽槽壳。
在实际应用中，阴极炭块l内的阴极导电钢棒3的数量可以为单根或多根，如图 3和图4所示。阴极炭块1可以通过钢棒槽内填充的阴极捣固糊2与阴极导电钢棒3 连接；或者，阴极炭块1可以通过钢棒槽内浇注的磷铁2与阴极导电钢棒3连接。防 渗层5由防渗浇筑材料构成，用于防止导电钢板4被电解质溶液腐蚀。阴极导电钢棒 3的截面形状可以为矩形或其它形状，阴极导电钢棒3的截面积大小在其长度方向上 保持一致，或者在其长度方向上按照比例变化，或者在其长度方向上按照阶梯形变化。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于阴极导电钢棒3为以阴极为中心的两根钢棒， 两根钢棒之间有间距；相应地，导电钢板4为以阴极为中心的两块钢板，两块钢板之 间有间距，如图5所示。除此之外，带导电板的电解槽阴极结构同实施例1 一样，这 里不再赘述。
本发明通过阴极导电钢棒和导电钢板，降低了铝液内水平电流，改善了电能效率， 提高了电解槽的稳定性和使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种带导电板的电解槽阴极结构，包括阴极炭块、阴极导电钢棒和防渗层，其特征在于，还包括导电钢板；所述阴极导电钢棒位于所述阴极炭块内；所述阴极炭块底部设有与所述阴极导电钢棒形状吻合的钢棒槽；所述阴极炭块通过所述钢棒槽与所述阴极导电钢棒连接；所述导电钢板位于所述阴极炭块下部，且位于所述防渗层内；所述导电钢板与所述阴极导电钢棒连接为一体传导阴极电流。
2. 如权利要求l所述的带导电板的电解槽阴极结构，其特征在于，所述阴极导电 钢棒在阴极长度方向上为一根整体式钢棒；相应地，所述导电钢板在阴极长度方向上 为一块整体式钢板。
3. 如权利要求l所述的带导电板的电解槽阴极结构，其特征在于，所述阴极导电 钢棒为以阴极为中心的两根钢棒，两根钢棒之间有间距；相应地，所述导电钢板为以 阴极为中心的两块钢板，两块钢板之间有间距。
4. 如权利要求l所述的带导电板的电解槽阴极结构，其特征在于，所述阴极炭块 内的阴极导电钢棒的数量为单根或多根。
5. 如权利要求l所述的带导电板的电解槽阴极结构，其特征在于，所述阴极炭块 具体通过所述钢棒槽内填充的阴极捣固糊与所述阴极导电钢棒连接；或者，所述阴极 炭块具体通过所述钢棒槽内浇注的磷铁与所述阴极导电钢棒连接。
6. 如权利要求l所述的带导电板的电解槽阴极结构，其特征在于，所述阴极导电 钢棒的截面积大小在其长度方向上保持一致，或者在其长度方向上按照比例变化，或 者在其长度方向上按照阶梯形变化。
7. 如权利要求l所述的带导电板的电解槽阴极结构，其特征在于，所述导电钢板 的宽度小于等于所述阴极炭块的宽度。
8. 如权利要求l所述的带导电板的电解槽阴极结构，其特征在于，所述防渗层由 防渗浇筑材料构成，用于防止所述导电钢板被电解质溶液腐蚀。
9. 如权利要求8所述的带导电板的电解槽阴极结构，其特征在于，所述防渗层的 厚度不小于所述导电钢板的厚度。
10. 如权利要求l所述的带导电板的电解槽阴极结构，其特征在于，所述导电钢 板紧靠所述阴极炭块，并在电解槽槽壳内与所述阴极导电钢棒汇聚后伸出所述电解槽 槽壳；或者，所述导电钢板与所述阴极炭块有间距，并在电解槽槽壳内与所述阴极导 电钢棒汇聚后伸出所述电解槽槽壳。
全文摘要
本发明公开了一种带导电板的电解槽阴极结构，属于铝电解技术领域。电解槽阴极结构包括阴极炭块、阴极导电钢棒、导电钢板和防渗层。阴极导电钢棒位于阴极炭块内；阴极炭块底部设有与阴极导电钢棒形状吻合的钢棒槽；阴极炭块通过钢棒槽与阴极导电钢棒连接；导电钢板位于阴极炭块下部，且位于防渗层内；导电钢板与阴极导电钢棒连接为一体传导阴极电流。本发明通过阴极导电钢棒和导电钢板，降低了铝液内水平电流，改善了电能效率，提高了电解槽的稳定性和使用寿命。
文档编号C25C3/00GK101423956SQ20081022712
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者坚 刘, 铭 刘, 周东方, 孙康建, 溢 杨, 杨晓东, 耿培久, 邹智勇, 俊 黄 申请人:中国铝业股份有限公司;中铝国际工程有限责任公司