预焙阳极炭块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电解炉配套使用的耐高温材料技术领域。
【背景技术】
[0002]铝工业生产主要采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法，在直流电通入电解槽后，浸泡在电解质中的阴极和多槽多孔预焙阳极发生电化学反应:阴极上的电解产物是铝液，多槽多孔预焙阳极上的电解产物是C02气体。
[0003]多槽多孔预焙阳极的功能是:将直流电通过阳极导杆、爆炸块、阳极钢爪及阳极碳块传输给电解槽内的电解质液，接通电路。目前铝电解使用的阳极为仿长方体块，上表面嵌有钢爪导电装置，底掌为平面设计。随着电解过程的进行，阳极底部面积较大且平，气体排出底掌阻力大，这样阳极底部就形成约2cm厚的气膜层。为了防止二次反应降低电流效率，则必须增大阴阳极之间的距离，从而升高槽电压，增加电能消耗，增加电解铝的制造成本。通常二氧化碳能产生250mV的电压降，而ImV的电压降会耗电3度，这样生产I吨铝锭会多消耗750度电。因此，有效及时地排出预焙阳极上产生的二氧化碳。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种预焙阳极炭块，它的气体排出阻力小，对钢爪形变的承受力高，电连接牢固可靠。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:提供一种预焙阳极炭块，包括长方体形的炭块本体，炭块本体的顶面在竖直方向设置有2至4个阳极槽；阳极槽的横截面的形状为扭旋星形；炭块本体的底面的左半部分到左侧面均匀贯通设置有多条出气孔道；炭块本体的底面的右半部分到右侧面也均匀贯通设置有多条出气孔道。
[0006]进一步优化本技术方案，预焙阳极炭块的每条出气孔道在炭块本体的底部的开口为孔径向下逐渐增大的锥形。
[0007]进一步优化本技术方案，预焙阳极炭块的炭块本体底面的四角均一体设置有凸起垫块。
[0008]本实用新型的有益效果是:1、炭块本体底面产生二氧化碳可以进入的出气孔道，从炭块本体的侧面导出，可以防止产生二氧化碳气膜，降低电压降。2、出气孔道的下端开口为锥形，有利于二氧化碳的收集排出。3、扭旋星形的阳极槽容易受压形变，当炭块本体与钢爪受热，两者的膨胀比不同时，扭旋星形的阳极槽可以适应不同步的膨胀，既能保证电接触良好，又能适应两者的体积变化，可以防止炭块本体裂纹破碎。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构示意图；
[0010]图2为图1另一个方向的结构示意图。
[0011]图中，1、炭块本体；2、阳极槽；3、底面；4、出气孔道；5、开口 ；6、凸起垫块；7、左侧面；8、右侧面。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0013]如图1、图2所示，预焙阳极炭块，包括长方体形的炭块本体I，炭块本体I的顶面在竖直方向设置有2至4个阳极槽2 ;阳极槽2的横截面的形状为扭旋星形；炭块本体I的底面3的左半部分到左侧面7均匀贯通设置有多条出气孔道4 ;炭块本体I的底面3的右半部分到右侧面8也均匀贯通设置有多条出气孔道4 ;每条出气孔道4在炭块本体I的底部的开口 5为孔径向下逐渐增大的锥形；炭块本体I底面3的四角均一体设置有凸起垫块
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[0014]炭块本体I底面3产生二氧化碳可以进入的出气孔道4，从炭块本体I的侧面导出，可以防止产生二氧化碳气膜，降低电压降。出气孔道4的下端开口 5为锥形，有利于二氧化碳的收集排出。
[0015]电解槽正常生产过程中，阳极炭块组在放入电解槽后温度上升，最终钢爪和炭块温度分别达到400°C和900°C，由于钢爪的钢的热膨胀系数比炭块的热膨胀系数大4倍左右，因此钢爪的膨胀量大于阳极炭块，造成阳极炭块碳碗发生形变，由于形变产生的应力大于炭块的许用应力，从而造成阳极炭块产生裂纹，甚至断裂。
[0016]本实用新型的炭块本体I在与钢爪浇注时，磷生铁浸到阳极槽2与钢爪的缝隙中。炭块本体I虽然为固体，但在高温的情况下还是具有较低的韧性，如图1所示，阳极槽2的横截面的形状为扭旋星形，钢爪膨胀时，阳极槽2可以承受一定的形变。
【主权项】
1.一种预焙阳极炭块，其特征在于:包括长方体形的炭块本体(1)，炭块本体(I)的顶面在竖直方向设置有2至4个阳极槽(2);阳极槽(2)的横截面的形状为扭旋星形；炭块本体(I)的底面(3)的左半部分到左侧面(7)均匀贯通设置有多条出气孔道(4);炭块本体(I)的底面(3)的右半部分到右侧面(8)也均匀贯通设置有多条出气孔道(4)。
2.根据权利要求1所述的预焙阳极炭块，其特征在于:每条出气孔道(4)在炭块本体Cl)的底部的开口(5)为孔径向下逐渐增大的锥形。
3.根据权利要求1所述的预焙阳极炭块，其特征在于:炭块本体(I)底面(3)的四角均一体设置有凸起垫块(6)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种预焙阳极炭块，涉及电解炉配套使用的耐高温材料技术领域。它包括长方体形的炭块本体，炭块本体的顶面在竖直方向设置有2至4个阳极槽；阳极槽的横截面的形状为扭旋星形；炭块本体的底面的左半部分到左侧面均匀贯通设置有多条出气孔道；炭块本体的底面的右半部分到右侧面也均匀贯通设置有多条出气孔道。本实用新型的气体排出阻力小，对钢爪形变的承受力高，电连接牢固可靠。
【IPC分类】C25C3-12
【公开号】CN204474777
【申请号】CN201520116044
【发明人】巴爱民, 巴爱国
【申请人】山东宇佳新材料有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年2月26日