本发明涉及一种铝电解槽的阴极配置方法，具 体来说是一种高低 阴极的配置方法， 属于铝电解槽技术领域。 背景技术

随着铝电解槽设计和操作技术水平的提高， 国际国内新设计和建 设的铝电解槽日益向大型化的方向发展。系列 电流不可避免的会增加 到 55 0kA ~ 7 00kA甚至以上。近年来， 我国的铝电解技术也得到了长足 的进展， 在电解槽容量上已能达到甚至超过国际先进水 平。 但在节能 降耗方面与世界先进水平却仍存在着较大的差 距。 目前， 国内各铝厂 的直流电耗徘徊在 1 3200 ~ 3500kWh/T. A 1左右， 甚至有的接近 14000kWh/T. A 1 , 有相当大的潜力可挖掘。 特别是在目前国内外经济 环境极为严峻的情况下， 对节能的要求就更加的急迫。

近来有许多专利开始采用在阴极表面增加突台 或阻流块的方式 以达到改善流速、 降低铝液-电解质界面、 减小极距、 节能降耗的目 的。 但这些方式大多需要增加高昂的一次投资。 也有部分专利采用高 低阴极布置方式， 但这些布置方式仅简单的将高低阴极排列在一 起， 未对阴极形状进行处理， 从计算机分析结果及实际生产情况来看， 节 能效果并不明显。 发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铝电解槽 的阴极配置方法， 它采用阴极高低交错配置，同时在高阴极顶面 两端倒角或用极间糊扎 出斜角的方式， 能大大的节省投资成本， 并提高节能效果， 使铝电解 槽获得良好的稳定性， 以达到节能、 降耗的效果， 从而克服现有技术 的不足。

为了解决上述问题， 本发明采取了如下技术方案： 它包括设置在 铝电解槽底部的阴极炭块和阴极钢棒，阴极炭 块由高度不相同的高阴 极块和低阴极块交错排列而成；

高阴极块和低阴极块的底面高度相同，不同厚 度的阴极炭块中阴

- ] - 极钢棒的出线位置相同；

高阴极块顶面应倒角或用阴极炭间糊在高阴极 块顶部两侧扎出 倒角， 倒角是斜角、 圆角或其他形状的倒角， 以提高阻流效果， 倒角 的深度不大于高、 低阴极间的高差。

高阴极块和低阴极块的高度差为 50 ~ 200mm 。

高阴极块顶部长度中间位置沿短边方向开沟， 沟深不大于高低阴 极间的高差， 沟宽 100 ~ 500mm以便于铝液流动。

高阴极块和低阴极块通过扎糊连接。

制作高阴极块和低阴极块的材料为无烟煤炭块 、半石墨质炭块或 半石墨化或石墨化炭块。

与现有技术比较， 本发明对现有的阴极炭块并不做大的加工， 仅 将阴极炭块按高度不相同交错配列而成，并且 仅对高阴极炭块进行局 部倒角和挖沟。 这样的设置目的是为了克服现有阴极炭块产生 的涡 旋， 降低铝液-电解质界面的高度。 通过计算分析、 及现场试验， 在 高阴极上倒角 （或用极间糊扎出倒角）的阻流效果， 远好于不倒角的 情况。 制作高、 低阴极块的材料为无烟煤炭块、 半石墨质炭块或半石 墨化或石墨化炭块， 上述制作材料均为制作现有阴极炭块的材料， 并 不需其它特殊材料， 因此本发明不会另增加太多资金。 同时本发明还 具有对电解槽改动少、 节能效果好等优点， 具有很好的经济效应、 推 广价值和实用价值。 附图说明

图 1为本发明的结构示意图；

图 2为图 1的 Y向视图；

图 3为图 1的 X向视图；

图 4为本发明的高阴极块 1采用圆弧形倒角时的示意图；

图 5为本发明的采用碳间糊扎固形成斜倒角方式� �示意图； 图 6为本发明的高阴极块顶部两侧倒角加碳间糊� �固方式的示意

具体实施方式

实施例 1 : 如图 1所示， 阴极炭块包括高阴极块 1和低阴极块 2， 阴极炭块设置在铝电解槽的底部， 在阴极炭块底部设有阴极钢棒 3， 铝电解槽阴极由厚度不同的高阴极块 1和低阴极块 2交错排列而成，高 阴极块 1和低阴极块 2通过扎糊 4粘接。 高阴极块 1和低阴极块 2的底面 位于同一标高， 不同厚度的阴极炭块中阴极钢棒 3的出线位置位于同 一标高， （如图 1 ) ; 这样交错排列后铝电解槽阴极侧视图就如图 2 和图 3所示。这里制作高阴极块 1和低阴极块 2的材料可为无烟煤炭块、 半石墨质炭块或半石墨化或石墨化炭块，上述 制作材料均为制作现有 阴极炭块的材料， 并不需其它特殊材料， 因此不会增加太多成本。 考 虑阻流效果及制造难度，高阴极块 1和低阴极块 2的高度差要求为 50 ~ 150mm; 高阴极块长度方向的中间位置横向开有 100 ~ 500mm宽的矩形 沟 5， 沟深不大于高低阴极间的高差， 开这一沟的目的是为了生产时 铝液的正常流动。 为了达到很好的破坏铝液流场， 增加铝电解槽的稳 定性的目的，以便节省电能的目的，要求在高 阴极块的顶部两侧倒角， 这一倒角可以是圆角 （如图 3 ) 。 这里需要说明的是， 上述各图仅示 出了在高阴极高出低阴极的两侧形成倒角的部 分形式和方法，本发明 并不仅限于这几种形成倒角的方式。

实施例 2 : 如图 1所示， 阴极炭块包括高阴极块 1和低阴极块 2， 阴极炭块设置在铝电解槽的底部， 在阴极炭块底部设有阴极钢棒 3 , 铝电解槽阴极由厚度不同的高阴极块 1和低阴极块 2交错排列而成，高 阴极块 1和低阴极块 2通过扎糊 4粘接。 高阴极块 1和低阴极块 2的底面 位于同一标高， 不同厚度的阴极炭块中阴极钢棒 3的出线位置位于同 一标高， （如图 1 ) ; 这样交错排列后铝电解槽阴极侧视图就如图 2 和图 3所示。这里制作高阴极块 1和低阴极块 2的材料可为无烟煤炭块、 半石墨盾炭块或半石墨化或石墨化炭块，上述 制作材料均为制作现有 阴极炭块的材料， 并不需其它特殊材料， 因此不会增加太多成本。 考 虑阻流效果及制造难度，高阴极块 1和低阴极块 2的高度差要求为 50 ~ 150mm; 高阴极块长度方向的中间位置横向开有 100 ~ 500mm宽的矩形 沟 5 , 够深不大于高低阴极间的高差， 开这一沟的目的是为了生产时 铝液的正常流动。 为了达到很好的破坏铝液流场， 增加铝电解槽的稳 定性的目的，以便节省电能的目的，要求在高 阴极块的顶部两侧倒角， 这一倒角可以是斜角 （如图 2 ) 这里需要说明的是， 上述各图仅示出 了在高阴极高出低阴极的两侧形成倒角的部分 形式和方法，本发明并 不仅限于这几种形成倒角的方式。

实施例 3: 如图 1所示， 阴极炭块包括高阴极块 1和低阴极块 2， 阴极炭块设置在铝电解槽的底部， 在阴极炭块底部设有阴极钢棒 3 ， 铝电解槽阴极由厚度不同的高阴极块 1和低阴极块 2交错排列而成，高 阴极块 1和低阴极块 2通过扎糊 4粘接。 高阴极块 1和低阴极块 2的底面 位于同一标高， 不同厚度的阴极炭块中阴极钢棒 3的出线位置位于同 一标高， （如图 1 ) ; 这样交错排列后铝电解槽阴极侧视图就如图 2 和图 3所示。这里制作高阴极块 1和低阴极块 2的材料可为无烟煤炭块、 半石墨质炭块或半石墨化或石墨化炭块，上述 制作材料均为制作现有 阴极炭块的材料， 并不需其它特殊材料， 因此不会增加太多成本。 考 虑阻流效果及制造难度，高阴极块 1和低阴极块 2的高度差要求为 50 ~ 150mm; 高阴极块长度方向的中间位置横向开有 100 ~ 500mm宽的矩形 沟 5， 够深不大于高低阴极间的高差， 开这一沟的目的是为了生产时 铝液的正常流动。 为了达到很好的破坏铝液流场， 增加铝电解槽的稳 定性的目的，以便节省电能的目的，要求在高 阴极块的顶部两侧倒角， 这一倒角可以是碳间糊扎成的角 （如图 4 )或阴极倒角 +碳间糊扎制结 合的方式 （如图 5 ) 。 这里需要说明的是， 上述各图仅示出了在高阴 极高出低阴极的两侧形成倒角的部分形式和方 法，本发明并不仅限于 这几种形成倒角的方式。