一种电解铝用拼接式炭素阳极的制作方法

本实用新型涉及铝电解生产技术领域，具体是一种电解铝用拼接式炭素阳极。

背景技术：

在铝电解生产过程中，炭素阳极的使用能效对电解生产的稳定性起着非常关键的作用，且直接影响着电解生产的主要技术指标，如电解能耗、电流效率以及吨铝炭耗等，因而被称为铝电解槽的“心脏”。现有的炭素阳极的尺寸较大，以40oka铝电解用炭素阳极为例，尺寸为1650×700×620mm。炭素阳极采用振动成型或机压成型，较大的尺寸不但导致现有的炭素阳极需要较大的振动成型机或机压成型机成型，成本高昂，而且还导致炭素阳极中的各组分偏析严重，造成其体积密度和强度较低、孔隙率大、导电能力低、电阻率高、易掉块。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种电解铝用拼接式炭素阳极，包括由至少两块阳极单元沿水平方向拼接而成的阳极本体，由于阳极单元尺寸较小，因此采用价格低廉的小型成型机即可使阳极单元成型，而且在成型过程中能够减弱各组分的偏析情况，从而提高炭素阳极的体积密度和强度。

所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种电解铝用拼接式炭素阳极，包括阳极本体，所述阳极本体由至少两块阳极单元沿水平方向拼接而成，相邻的所述阳极单元上分别设有拼接凹槽和拼接凸块，所述拼接凹槽沿竖直方向设置并贯通阳极单元的顶、底，所述拼接凹槽和拼接凸块匹配，

相对于现有技术，本实用新型电解铝用拼接式炭素阳极的有益效果为：(1)由于阳极单元尺寸较小，因此采用价格低廉的小型成型机即可使阳极单元成型，而且在成型过程中能够减弱阳极单元中各组分的偏析情况，从而提高炭素阳极的体积密度和强度，进而降低电阻率、提高导电能力；(2)铝电解生产过程反应较为激烈，会导致阳极单元振动，至少两块阳极单元沿水平方向拼接形成阳极本体，使阳极本体的整体性较好，能够提高炭素阳极的抗振性，防止阳极单元脱落；(3)铝电解生产过程中，会导致温度的骤然升高，本实用新型将现有整体的炭素阳极分解为至少两个阳极单元，能够提高炭素阳极的抗热震性；(4)拼接凹槽和拼接凸块能够防止单个的阳极单元在水平方向振动而导致其与导电爪的连接处松动而脱落，而且，由于拼接凹槽沿竖直方向设置并贯通阳极单元的顶、底，因此阳极单元易成型，不需要型芯，也不需要机加工，能够显著降低制造成本。

本实用新型的技术方案还有：还包括导电爪，所述导电爪包括爪梁和爪齿，所述爪齿与爪梁连接，所述阳极单元与至少一个爪齿螺纹连接。现有技术中，采用磷生铁浇筑的方法连接导电爪和炭素阳极，由于磷生铁不易与导电爪脱离，需要修理导电爪，粘接严重时甚至会导致导电爪报废，严重影响导电爪的使用寿命，另外，磷生铁易脱落，这会导致磷生铁进入电解池，进而影响电解反应的进行。采用本技术方案的有益效果：(1)通过使爪齿与阳极单元螺纹连接，在阳极本体使用完毕后能够方便快捷的将残极(残留的炭素阳极)从爪齿上拆卸下来，解决了现有技术中因磷生铁粘连而导致导电爪维修成本高和使用寿命短的问题；(2)由于不需要使用磷生铁浇筑，因此能够防止磷生铁脱落而进入电解池，保证铝电解的正常进行；(3)螺纹连接使阳极单元与导电爪的连接更为牢固，防止阳极单元脱落；(4)由于螺纹紧密啮合的特性，能够保证导电性能。

本实用新型的技术方案还有：所述爪梁上设有螺纹孔a，所述爪齿上设有螺纹孔b，所述阳极单元上设有螺纹孔c；还包括螺栓，所述螺栓与螺纹孔a、螺纹孔b和螺纹孔c螺纹配合。

本实用新型的技术方案还有：所述阳极单元上设有螺纹孔d，所述爪梁上设有螺纹孔e，所述爪齿上设有螺柱d和螺柱e，所述螺柱d与螺纹孔d螺纹配合，所述螺柱e与螺纹孔e螺纹配合。

本实用新型的技术方案还有：所述爪梁与爪齿之间设有弹簧垫圈。采用本技术方案，弹簧垫圈能够防止爪梁与爪齿松脱。

本实用新型的技术方案还有：所述爪齿上设有手柄。

本实用新型的技术方案还有：相邻的所述阳极单元之间设有排气槽。用于排出铝电解生产过程中产生的co2和co，防止槽电压剧烈摆动。

本实用新型的技术方案还有：所述拼接凸块上设有贯通其顶、底的通气槽。采用本技术方案，铝电解生产过程中产生的co2和co可通过通气槽排出，进一步增强炭素阳极的排气能力。

附图说明

图1为实施例一中电解铝用拼接式炭素阳极的结构示意图。

图2为沿图1中a-a向的剖视图。

图3为实施例一中电解铝用拼接式炭素阳极的爆炸图。

图4为实施例二中电解铝用拼接式炭素阳极的结构示意图。

图中：1、阳极单元，2、拼接凹槽，3、拼接凸块，4、爪梁，5、爪齿，6、螺纹孔a，7、螺纹孔b，8、螺纹孔c，9、螺纹孔d，10、螺纹孔e，11、螺柱d，12、螺柱e，13、弹簧垫圈，14、手柄，15、排气槽，16、通气槽，17、螺栓，18、导电棒，19、炭碗。

具体实施方式

以下实施例是对本实用新型的进一步说明，但本实用新型并不局限于此。因本实用新型比较复杂，因此实施方式仅对本实用新型的实用新型点部分进行详述，本实用新型未详述部分均可采用现有技术。

实施例一：

图1-图3示出了本实用新型的实施例一。

一种电解铝用拼接式炭素阳极，包括阳极本体和导电爪。

所述阳极本体由四块阳极单元1沿水平方向拼接而成。具体的，如图2、图3所示，相邻的所述阳极单元1上分别设有拼接凹槽2和拼接凸块3，所述拼接凹槽2和拼接凸块3匹配。

所述拼接凹槽2沿竖直方向设置并贯通阳极单元1的顶、底。拼接凹槽2和拼接凸块3能够防止单个的阳极单元1在水平方向振动而导致其与导电爪的连接处松动而脱落；而且，由于拼接凹槽2沿竖直方向设置并贯通阳极单元1的顶、底，因此阳极单元1易成型，不需要型芯，也不需要机加工，能够显著降低制造成本。

所述导电爪包括爪梁4和爪齿5，所述爪梁4与导电棒18连接，所述爪齿5与爪梁4连接，每个所述阳极单元1与一个爪齿5螺纹连接。具体的，所述爪梁4上设有螺纹孔a6，所述爪齿5上设有螺纹孔b7，所述阳极单元1上设有螺纹孔c8。还包括螺栓17，所述螺栓17与螺纹孔a6、螺纹孔b7和螺纹孔c8螺纹配合。

所述阳极单元1的顶部设有炭碗19，所述爪齿5的外径与炭碗19的内径匹配。

相邻的所述阳极单元1之间设有排气槽15，排气槽15由阳极单元1的底部向上延伸至阳极单元的中部。用于排出铝电解生产过程中产生的co2和co，防止槽电压剧烈摆动。

所述拼接凸块3上设有贯通其顶、底的通气槽16。铝电解生产过程中产生的co2和co可通过通气槽排出，进一步增强炭素阳极的排气能力。

由于阳极单元1尺寸较小，因此采用价格低廉的小型成型机即可使阳极单元1成型，而且在成型过程中能够减弱各组分的偏析情况，从而提高炭素阳极的体积密度和强度。

拼接时，先将阳极单元1沿水平方向对接，使阳极单元1的拼接凸块3位于其相邻阳极单元的拼接凹槽2中。然后将螺纹孔a6、螺纹孔b7和螺纹孔c8对齐，转动螺栓17，使螺栓17进入螺纹孔a6、螺纹孔b7和螺纹孔c8。当炭素阳极使用完毕后，拆卸螺栓17即可方便快捷的将残极(残留的炭素阳极)从爪齿5上拆卸下来，解决了现有技术中因磷生铁粘连而导致导电爪维修成本高和使用寿命短的问题。另外，由于不需要使用磷生铁浇筑，因此能够防止磷生铁脱落而进入电解池，保证铝电解的正常进行。螺纹连接使阳极单元1与导电爪的连接更为牢固，防止阳极单元脱落。由于螺纹紧密啮合的特性，能够保证导电性能。

实施例二：

图4示出了本实用新型的实施例二。

一种电解铝用拼接式炭素阳极，包括阳极本体和导电爪。

所述阳极本体由四块阳极单元1沿水平方向拼接而成。具体的，如图2、图3所示，相邻的所述阳极单元1上分别设有拼接凹槽2和拼接凸块3，所述拼接凹槽2和拼接凸块3匹配。

所述拼接凹槽2沿竖直方向设置并贯通阳极单元1的顶、底。拼接凹槽2和拼接凸块3能够防止单个的阳极单元1在水平方向振动而导致其与导电爪的连接处松动而脱落；而且，由于拼接凹槽2沿竖直方向设置并贯通阳极单元1的顶、底，因此阳极单元1易成型，不需要型芯，也不需要机加工，能够显著降低制造成本。

所述导电爪包括爪梁4和爪齿5，所述爪梁4与导电棒18连接，所述爪齿5与爪梁4连接，每个所述阳极单元1与一个爪齿5螺纹连接。具体的，所述阳极单元1上设有螺纹孔d9，所述爪梁4上设有螺纹孔e10，所述爪齿5上设有螺柱d11和螺柱e12，所述螺柱d11与螺纹孔d9螺纹配合，所述螺柱e12与螺纹孔e10螺纹配合。所述爪梁4与爪齿5之间设有弹簧垫圈13，能够防止爪梁4与爪齿5松脱。所述爪齿5上设有手柄14。

相邻的所述阳极单元1之间设有排气槽15，排气槽15由阳极单元1的底部向上延伸至阳极单元的中部。用于排出铝电解生产过程中产生的co2和co，防止槽电压剧烈摆动。

所述拼接凸块3上设有贯通其顶、底的通气槽16。铝电解生产过程中产生的co2和co可通过通气槽排出，进一步增强炭素阳极的排气能力。

由于阳极单元1尺寸较小，因此采用价格低廉的小型成型机即可使阳极单元1成型，而且在成型过程中能够减弱各组分的偏析情况，从而提高炭素阳极的体积密度和强度。

拼接时，先将阳极单元1沿水平方向对接，使阳极单元1的拼接凸块3位于其相邻阳极单元的拼接凹槽2中。然后将螺纹孔d9、螺纹孔e10、螺柱d11和螺柱e12对齐，通过手柄14转动爪齿5，同时下降爪梁4或提升阳极单元1，使螺柱d11进入螺纹孔d9，螺柱e12进入螺纹孔e10。当炭素阳极使用完毕后，可方便快捷的将残极(残留的炭素阳极)从爪齿5上拆卸下来，解决了现有技术中因磷生铁粘连而导致导电爪维修成本高和使用寿命短的问题。另外，由于不需要使用磷生铁浇筑，因此能够防止磷生铁脱落而进入电解池，保证铝电解的正常进行。螺纹连接使阳极单元1与导电爪的连接更为牢固，防止阳极单元脱落。由于螺纹紧密啮合的特性，能够保证导电性能。

上面结合附图对本实用新型的实施例做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。