一种铝电解槽用阳极炭块组的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种炭块组，尤其涉及一种铝电解槽用阳极炭块组。包括铝导杆和阳极炭块，铝导杆和阳极炭块之间设有钢梁，钢梁与阳极炭块之间设有导电钢棒。本发明的优点效果：没有了传统的导杆组和阳极炭块连接用的磷生铁，有效降低了阳极炭块组的铁-炭接触压降。因此，改变阳极炭块组的结构，降低电解槽阳极炭块组铁-炭接触压降，有助于降低电解槽的电压，从而降低电解槽生产铝的交流电耗。
【专利说明】—种铝电解槽用阳极炭块组
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种炭块组，尤其涉及一种铝电解槽用阳极炭块组。
【背景技术】
[0002]现代电解铝工业，铝电解槽的阳极炭块组作为电解槽的正极，参与电解槽的正常反应。
[0003]通常，电解槽阳极炭块组由阳极炭块5、铝导杆1、爆炸焊块2、钢爪6和磷生铁7组成，阳极炭块组组装时，先将铝导杆、爆炸焊块和钢爪焊接在一起组成导杆组，再将导杆组与阳极炭块组对，导杆组的钢爪插入到阳极炭块的炭碗中，炭碗处浇铸熔融的磷生铁，冷却后将导杆组和阳极炭块连接在一起，组成阳极炭块组。
[0004]通常铝电解槽生产过程中阳极炭块组的电压降约为350mv，包括阳极炭块压降、铝导杆组压降和磷生铁的接触压降，通常磷生铁的接触压降(铁-炭接触压降)大于lOOmv。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题本发明提供一种铝电解槽用阳极炭块组，目的是降低阳极炭块组通过电流时产生的电压降。
[0006]为达上述目的本发明一种铝电解槽用阳极炭块组，包括铝导杆和阳极炭块，铝导杆和阳极炭块之间设有钢梁，钢梁与阳极炭块之间设有导电钢棒。
[0007]铝导杆和钢梁通过爆炸焊块连接。
[0008]导电钢棒的一端垂直插入到阳极炭块上表面的孔内，另一端与钢梁焊接。
[0009]导电钢棒垂直于阳极炭块。
[0010]导电钢棒插入阳极炭块的一端与阳极炭块为螺纹连接或过盈配合。
[0011]导电钢棒的数量至少一根。
[0012]导电钢棒直径D和数量η由通过钢棒的电流密度Π确定，计算公式如下:
n*D 2 =4*1/ ( n钢棒电流密度)
其中:1为阳极通过的电流 Π.钢棒电流密度取值沮围在0.3 0.45Α/rnrn。
[0013]导电钢棒插入阳极炭块的深度H由铁炭接触面电流密度确定，计算公式如下:
H =1/ (n*D* Ji * η铁炭接触面电流密度)
rI铁炭接触面电流密度取值徂围在0.02 0.(MA/mm2。
[0014]本发明的优点效果:没有了传统的导杆组和阳极炭块连接用的磷生铁，有效降低了阳极炭块组的铁-炭接触压降。因此，改变阳极炭块组的结构，降低电解槽阳极炭块组铁-炭接触压降，有助于降低电解槽的电压，从而降低电解槽生产铝的交流电耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1现有阳极炭块组的结构示意图。[0016]图2是图1的侧视图。
[0017]图3是本发明的结构示意图。
[0018]图4是图3的侧视图。
[0019]图中:1、铝导杆；2、爆炸焊块；3、钢梁；4、导电钢棒；5、阳极炭块；6、钢爪；7、磷生铁。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。
[0021]实施例1
如图所示本发明一种铝电解槽用阳极炭块组，包括铝导杆I和阳极炭块5，铝导杆I和阳极炭块5之间设有钢梁3，钢梁3与阳极炭块5之间设有导电钢棒4，铝导杆I和钢梁3通过爆炸焊块4连接。
[0022]导电钢棒4的一端垂直插入到阳极炭块5上表面的孔内，另一端与钢梁3焊接。
[0023]导电钢棒4插入阳极炭块5的一端与阳极炭块5为螺纹连接。以200kA电解槽为例，28组阳极炭块组，每组阳极炭块组包括铝导杆1、爆炸焊块2、钢梁3、导电钢棒4和阳极炭块5，阳极炭块5尺寸为1500x660x550mm，导电钢棒4截面尺寸为直径50mm，数量为24个，在阳极炭块5上钻孔，均匀分布，数量为24个，孔的直径与导电钢棒4截面相同，钻孔后进行攻丝，同时，导电钢棒4插入阳极炭块5部分加工为螺杆，然后，将导电钢棒4拧入阳极炭块5中，导电钢棒4的另一端焊接在钢梁3上，在依次焊接爆炸焊块2和铝导杆I。
[0024]导电钢棒直径D和数量η由通过钢棒的电流密度Π确定，计算公式如下:
n*D 2 =4*1/ ( n钢棒电流密度)
其中:1为阳极通过的电流 Π.钢棒电流密度取值沮围在0.3 0.45A/mm ；
导电钢棒插入阳极炭块的深度H由铁炭接触面电流密度确定，计算公式如下:
H =1/ (n*D* Ji * η铁炭接触面电流密度)
rI铁炭接触面电流密度取值徂围在0.02 0.(MA/mm2。
[0025]实施例2
实施例1中的导电钢棒插入阳极炭块的一端与阳极炭块为过盈配合，其它同实施例1相同。
【权利要求】
1.一种铝电解槽用阳极炭块组，包括铝导杆和阳极炭块，其特征在于铝导杆和阳极炭块之间设有钢梁，钢梁与阳极炭块之间设有导电钢棒。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用阳极炭块组，其特征在于铝导杆和钢梁通过爆炸焊块连接。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用阳极炭块组，其特征在于导电钢棒的一端垂直插入到阳极炭块上表面的孔内，另一端与钢梁焊接。
4.根据权利要求3所述的一种铝电解槽用阳极炭块组，其特征在于导电钢棒垂直于阳极炭块。
5.根据权利要求4所述的一种铝电解槽用阳极炭块组，其特征在于导电钢棒插入阳极炭块的一端与阳极炭块为螺纹连接或过盈配合。
6.根据权利要求5所述的一种铝电解槽用阳极炭块组，其特征在于导电钢棒的数量至少一根。
7.根据权利要求6所述的一种铝电解槽用阳极炭块组，其特征在于导电钢棒的截面尺寸D和数量η由钢棒通过电流的电流密度确定，计算公式如下:n*D 2 =4*1/ ( Π ?棒电流密度 )，其中:1为阳极通过的电流，Π取值范围在0.3^0.45A/mm2。
8.根据权利要求7所述的一种铝电解槽用阳极炭块组，其特征在于导电钢棒插入阳极炭块的深度H由铁炭接触面电流密度确定，计算公式如下:H =I八n*D* π * η铁炭接触面电流密度)，rI铁炭接触面电流 密度取值徂围在0.02 0.(MA/mm2。
【文档编号】C25C3/12GK103726073SQ201210387260
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月15日 优先权日:2012年10月15日
【发明者】邱阳, 邹智勇 申请人:沈阳铝镁设计研究院有限公司