专利名称：一种铝电解槽节能降耗的方法
技术领域：
本发明涉及一种铝电解槽节能降耗的方法，适用于电流强度60kA以上铝电解槽， 属于铝电解技术领域。
背景技术：
目前用于铝工业生产的Hall-Heroult电解槽使用炭素阳极和表面水平的炭块作 为阴极，通过电解氧化铝生产铝，电解质主要由冰晶石和氧化铝熔体组成，另外还有溶解在 其中的氟化铝和其它氟化盐。电解析出的铝蓄积在槽底炭块阴极上部，形成铝液层，并作为 阴极的一部分。 现有的Hall-Heroult铝电解槽，约50%的电能用于电解生产，另外50%都转化为 热能散失掉了。现有铝电解槽的极距一般都在4. 5cm左右，而较高的极距造成较高的电解 质电压降，造成电解槽电耗高。 如何降低铝电解槽的极距，降低槽电压，节省能耗，目前铝电解槽，阳极电流通过 铝液层，传递到阴极，同时铝电解槽周围母线的电流，在内衬熔体区形成磁场，铝液中水平 电流和垂直磁场的相互作用，产生电磁力，推动铝液的波动，这种波动使得铝电解槽必须保 持较高的极距，如果降低极距，电解槽就会变得不稳定，丢失电流效率，很难达到节能的目 的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铝电解槽节能降耗的方法，它能抑制铝
电解槽铝液层的波动，降低了极间压降，降低铝电解槽的吨铝电耗。 为了解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案来实现的。 —种铝电解槽节能降耗的方法，在阴极炭块上表面铝液层放置若干个挡块。 所述的挡块沿电解槽长轴方向或短轴方向在阴极炭块上表面铝液层水平放置。 所述的挡块的密度大于铝液的密度。 所述的挡块的高度小于等于铝液层的高度。 所述的挡块的宽度小于阴极炭块的宽度。 所述的挡块的长度小于或等于电解槽短轴方向炉膛的尺寸。 所述的挡块的截面形状可以是圆形、矩形、梯形、椭圆形、正方形或中空形。 所述的挡块有两个以上支脚，铝液可以在挡块底部流动。 所述的挡块的材质耐95(TC以上的高温，并不溶于铝液，有良好的抗热震性，并且 不易碎。 所述的挡块，可以是一种材料制成，也可以是两种以上材料复合或装配而成。
本发明的特点和效果如下 本发明结构的铝电解槽阴极炭块上铝液层放置若干挡块，将铝液层分隔成若干区 域，降低铝液层铝液的波动，挡块由于密度大于铝液，自然沉降在阴极炭块上，同时，挡块不溶于铝液，挡块的取放可以由夹持工具完成。 对于正在运行的铝电解槽，本方法无需改变槽结构。 本发明由于采用上述的方法，降低了铝液的波动，有效的降低极距，提高铝电解槽 电能利用率。
图1是本发明一种铝电解槽节能降耗方法的电解槽长轴结构示意图。
图2是本发明一种铝电解槽节能降耗方法的电解槽短轴结构示意图。
图3是本发明挡块的结构示意图。
图中，i 、阴极碳块，2 、挡块。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所 限。 如图1 3所示，本发明铝电解槽节能降耗的方法，是在阴极炭块1上表面铝液层 放置若干个挡块2。更具体的说是将挡块2沿电解槽长轴方向或短轴方向在阴极炭块1上 表面铝液层水平放置。 挡块2的密度大于铝液的密度。挡块2的高度小于等于铝液层的高度。挡块2的 宽度小于阴极炭块的宽度。挡块2的长度小于或等于电解槽短轴方向炉膛的尺寸。挡块2 的截面形状可以是圆形、矩形、梯形、椭圆形、正方形或中空形。挡块有两个以上支脚，铝液 可以在挡块底部流动。挡块2的材质耐95(TC以上的高温，并不溶于铝液，有良好的抗热震 性，并且不易碎。挡块2的材质为氧化铝基陶瓷或镁砖。挡块2可以是一种材料制成，也可 以是两种以上材料复合或装配而成。每块阴极炭块1上表面一般放置挡块2的数量为1-100 块。 挡块2在电解槽内沿长轴方向横向水平放置为佳，电解槽铝液层高度为150mm， 每个挡块高度为110mm，其中挡块是由块体及下方设置的支脚构成，支脚的高度为10 15mm，支脚数量l-6个，挡块2也可以只由块体组成，没有支脚，挡块宽度为110mm，长度为 1500mm，挡块材质为氧化铝基陶瓷或镁砖，密度约为3000kg/m3。
权利要求
一种铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于在阴极炭块(1)上表面铝液层放置若干个挡块(2)。
2. 根据权利要求l所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的挡块(2)沿电 解槽长轴方向或短轴方向在阴极炭块(1)上表面铝液层水平放置。
3. 根据权利要求1或2所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述挡块(2)的 密度大于铝液的密度。
4. 根据权利要求1或2所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的挡块(2) 的高度小于等于铝液层的高度。
5. 根据权利要求1或2所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的挡块(2) 的宽度小于阴极炭块的宽度。
6. 根据权利要求1或2所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的挡块(2)的长度小于或等于电解槽短轴方向炉膛的尺寸。
7. 根据权利要求1或2所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的挡块(2) 的截面形状可以是圆形、矩形、梯形、椭圆形、正方形或中空形。
8. 根据权利要求1或2所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的挡块(2) 有两个以上支脚，铝液可以在挡块底部流动。
9. 根据权利要求1或2所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的挡块(2) 的材质耐950°C以上的高温，并不溶于铝液，有良好的抗热震性，并且不易碎。
10. 根据权利要求9所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的挡块(2)是一 种材料制成。
11. 根据权利要求9所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的挡块(2)是由 两种以上材料复合或装配而成。
12. 根据权利要求9所述的铝电解槽节能降耗的方法，其特征在于所述的每块阴极炭 块(1)上表面一般放置挡块(2)的数量为1-100块。
全文摘要
本发明公开了一种铝电解槽节能降耗的方法，它适用于电流强度在60kA以上的铝电解槽。它包括放置在阴极炭块上的挡块，挡块根据槽容量的大小可以是一块或若干块，挡块可以沿电解槽长轴方向或短轴方向水平放置，挡块下部除支脚外其他部分敞开，挡块的高度不超过电解槽铝液层的高度。本发明由于挡块的存在，减少了铝液层内的波动，降低了极距，显著降低槽电压，提高了电能利用率。
文档编号C25C3/08GK101768759SQ200910010010
公开日2010年7月7日 申请日期2009年1月6日 优先权日2009年1月6日
发明者刘铭, 刘雅锋, 周东方, 孙康健, 朱佳明, 杨晓东, 耿培久, 胡红武, 邹智勇 申请人:沈阳铝镁设计研究院