专利名称：能大幅度降低水平电流的电解槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电解槽。
背景技术：
当今的铝电解工业正在向槽容量大型化发展。2005年以来，国内先后建设了 350—500kA大型电解槽，现有槽型也在不断地强化电流。在电解槽的大型化和电流强化的趋势下，电解槽稳定性的研究成为电解槽的设计和生产中越来越重要的课题之一。铝液中水平电流是铝电解槽生产之大忌，因为铝液中的水平电流与垂直磁场相互作用，产生电磁力，导致铝液的流动、波动和电解槽不稳定。水平电流过大，对电解槽的稳定性、技术经济指标都有很大的影响。另外，水平电流会使熔体流速加快，冲蚀炉帮，破坏炉膛，引发槽内衬破损，影响槽寿命。所以水平电流对电解槽的稳定性、电流效率、槽寿命的影响非常大，我们必须在设计和生产中想办法减小电解槽的水平电流。分析水平电流的成因和防治对策，对电解槽生产管理有非常重要的意义。从理论上来讲，电解槽的不稳定是由铝液中的水平电流和垂直磁场作用产生的电磁力引起的，电磁力的计算公式为 F = JB。写成三个方向分量的形式则变成
权利要求1.一种能大幅度降低水平电流的电解槽，它包括阳极炭块(1)、阴极钢棒(2)、炉膛 (3)、阴极炭块(4)，其特征在于阴极钢棒(2)采用“渐变式”阴极扎糊结构，即采用斜面或阶梯式截面的阴极扎糊结构，在斜面或阶梯式截面处填充耐高温绝缘材料；阴极钢棒(2) 在阴极炭块(4)中为等比例布置；炉膛(3)的大面加工面(5)控制在MOmm— 269mm之间； 阴极炭块(4)与阳极炭块(1)对齐，即阴极炭块(4)宽度与阳极炭块(1)宽度相等。
2.根据权利要求1所述的能大幅度降低水平电流的电解槽，其特征在于在斜面或阶梯式截面处填充不导电的耐高温绝缘材料为陶瓷纤维棉，或填充高强浇注料。
3.根据权利要求1或2所述的能大幅度降低水平电流的电解槽，其特征在于在阶梯式截面处填充耐高温绝缘材料形成阶梯(6)，该阶梯(6)满足以下关系 Tx I < ￡1 < Ix I ,式中为阴极长度，为阶梯中耐高温绝缘材料长度； J ￡ ilη & <们< Η長为扎糊总高度，、分别为阶梯中Ji 4J Hm H 2耐高温绝缘材料两个“阶梯”的高度。
4.根据权利要求1或2所述的能大幅度降低水平电流的电解槽，其特征在于所述的斜面处填充耐高温绝缘材料形成三角体(7)，该三角体(7)满足下列关系I < < I ,式中￡为阴极炭块s长度，L3为三角体中耐高温绝缘材料长1 ‘？Ηχ-<Η3<Η χ^ ,式中为扎糊总高度，为三角体中耐高温绝缘材料高度。 J-‘ HE3
5.根据权利要求1所述的能大幅度降低水平电流的电解槽，其特征在于阴极钢棒(2) 在阴极炭块(4)中等比例布置是指阴极钢棒等比例分布于阴极炭块中，满足下列关系W双1 = j，式中『为阴极炭块宽度，■为从阴极炭块边缘到阴极钢棒中心的距离，该4WWl距离与阴极钢棒中心到阴极炭块中心的距离相等。
6.根据权利要求1所述的能大幅度降低水平电流的电解槽，其特征在于采用阴极炭块(4)与阳极炭块(1)对齐结构，即阴极炭块(4)宽度与阳极炭块(1)宽度相等，其宽度值在 600mm —800mm 之间。
专利摘要本实用新型公开了一种能大幅度降低水平电流的电解槽，它包括阳极炭块(1)、阴极钢棒(2)、炉膛(3)、阴极炭块(4)等，其特征在于阴极钢棒(2)采用“渐变式”阴极扎糊结构，即采用斜面或阶梯式截面的阴极扎糊结构，在斜面处或阶梯式截面处填充耐高温绝缘材料；阴极钢棒(2)在阴极炭块(4)中为等比例布置；炉膛(3)中的大面加工面(5)的宽度S控制在240mm—269mm之间；阴极炭块(4)与阳极炭块(1)对齐，即阴极炭块宽度与阳极宽度相等，其值在600mm—800mm之间。
文档编号C25C3/08GK202181357SQ20112028938
公开日2012年4月4日 申请日期2011年8月10日 优先权日2011年8月10日
发明者刘坚, 刘正, 周剑飞, 杨朝红, 程然, 郭海龙, 陈颖, 黄 俊 申请人:贵阳铝镁设计研究院有限公司