CN101724865B - 氧化铝连续加料装置 - Google Patents

Abstract

一种预焙铝电解槽用氧化铝连续加料装置，其构造是电解槽上部结构上设置上氧化铝粉料喷射管提升压放装置，使氧化铝粉料喷射管，穿过电解质与氧化铝结壳，与电解质液相通，采用加压泵给氧化铝粉料加压，利用密封输送管道，根据电解质中氧化铝浓度的变化，通过电解槽槽控箱计算机的指令，控制加压泵和流量控制阀，调节氧化铝粉料输送的压力、通量和流速，使氧化铝粉料通过输送管道和喷射管，连续的注入到电解质液中。

Description

氧化铝连续加料装置

技术领域：

本发明是一种预焙铝电解槽用氧化铝连续加料装置。

背景技术：

现通用的预焙铝电解槽加料装置由风动溜槽、定容下料器`、打壳气缸、导向连杆和打壳锤头等部件构制而成，通过槽控箱根据电解槽内的电解质与氧化铝浓度的化学变化所产生的电压讯号和物料平衡的时差点，来控制电磁换向阀的动作，并控制打壳气缸内活塞杆体上下往返运动，靠导向连杆带动打击锤头，击破由电解质和氧化铝所组成电解质结壳，形成一个氧化铝下料通道后，再定量加入氧化铝至电解槽的电解质中，以维持电解质中的氧化铝浓度的平衡，参加热电化学反应，生成电解铝，当一个电解质与氧化铝浓度的化学变化平衡失衡后和另一个加料时点来临时，再进行下一加料。

电解槽内的电解质和氧化铝的热电化学的电解反应过程，是一个连续微量变化的过程，而现通用的预焙铝电解槽加料装置所依据的电解质的化学电压变化和物料平衡计算时点加料控制系统，是一个由量变到质变再进行时点间隔调节滞后的物料平衡控制系统。

这种现通用的时点间隔、定量加料式的预焙铝电解槽加料装置，尽管从物料平衡的角度出发，力争用增加下料次数，缩短加料间隔，减少定容下料量的方式来满足电解槽特别时大型预焙电解槽的电解质氧化铝浓度物料平衡的需要，但是，由于受机械装置的设计，打壳锤头的磨损，打壳汽缸风压，电解槽料面结壳的厚度变化，电解质氧化铝浓度的非正常变化，工艺参数的调整等条件因素的影响，现通用的铝电解槽加料装置很难实现加料方式和加料量与电解工艺的有机统一，达到理想状态，造成电解槽内的电解质和氧化铝的热电化学的电解反应过程的的电解质氧化铝浓度的失衡，从而影响电解过程中的各种电解工艺参数的稳定平衡，不仅使电解铝的电耗、物耗增加，降低效率，而且使电解槽的效应次数增加，加大了氟化碳气体的排放，造成环境污染。

发明内容：

为了克服现通用预焙铝电解槽加料装置的间隔时点下料、定量加料的上述缺点，本发明提供了一种能够根据铝电解槽中电解质氧化铝浓度变化，自动变量可调的预焙铝电解槽氧化铝连续加料装置。

氧化铝连续加料装置的技术方案是；氧化铝连续加料装置由氧化铝加压泵、输送管道、流量控制阀、提升压放装置、喷射管及连接部件构造而成，在电解槽上部结构上设置上氧化铝粉料喷射管提升压放装置，使氧化铝粉料喷射管，穿过电解质与氧化铝结壳，与电解质液相通，采用加压泵给氧化铝粉料加压，利用密封输送管道，根据电解质中氧化铝浓度的变化，通过电解槽槽控箱计算机的指令，控制加压泵和流量控制阀，调节氧化铝粉料输送的压力、通量和流速，使氧化铝粉料通过输送管道和喷射管，连续的注入到电解质液中。

氧化铝连续加料装置优点是：可根据铝电解槽中的电解质氧化铝浓度的连续微量的瞬间化学变化的数值和电解工艺参数设定，转变成控制信号，准确及时的调整电解质中氧化铝的浓度，保证铝电解工艺参数的稳定平衡，降低电解铝的电耗，减少电解槽效应的发生及氟化碳气体的排放。

附图说明：

氧化铝连续加料装置结合附图和实施例予以进一步说明。

图1、氧化铝连续加料装置一种实施例的构造断面图；

图2、氧化铝连续加料装置另一种实施例的原理图。

其中图中所示：

1喷射管、2变频电动机、3变量加压泵、4加料箱、5压力继电表、6电动流量控制阀、7输送管道、8提升压放装置、9输送软管、10电解槽上部结构、11氧化铝结壳、12电解质、13缓冲器、14抖动传动轴、15槽控箱、16控制线。

具体实施方式：

本发明铝电解槽用打壳装置具体实施方案是：

氧化铝连续加料装置由喷射管(1)、加压泵变频电机(2)、氧化铝加压泵(3)、加料箱(4)、管道压力继电表(5)、流量控制阀(6)、输送管道(7)、提升压放装置(8)、及连接部件构造而成。

在电解槽上部结构上(10)设置上氧化铝粉料喷射管(1)的提升压放装置(8)，使氧化铝粉料喷射管(1)，穿过氧化铝结壳(11)，与电解质(12)液相通，采用用变频电动机(2)带动变量加压泵(3)给氧化铝粉料加压，利用密封输送管道(7)和输送软管(9)，通过喷射管(1)，连续的注入到电解质(12)液中。

在铝电解槽的生产中，根据电解槽熔池内电解质中氧化铝浓度的变化和铝电解铝工艺参数，以及氧化铝输送管道(7)中的压力变化和流速变化，通过电解槽槽控箱(15)计算机程序指令，调整加压泵(3)电动机(2)的转速，控制调整加压泵(3)的氧化铝粉料的输出量，同时用槽控箱(15)计算机程序指令控制流量控制阀(6)闭合通量，用以调节氧化铝粉料输送向每一个加料点的加料量。

氧化铝粉料可以由风动溜槽输送到氧化铝加压泵(3)中，也可以通过加料箱(4)混入氟化盐添加料后在进行加压输送。

加压泵变频电机(2)、管道上的压力继电表(5)和电动流量控制阀(6)的控制反馈线路与槽控箱系统相连接，以实现自动化控制。

插入电解氧化铝(11)结壳与电解质(12)接触的氧化铝喷射管(1)可采用耐电解质侵蚀，抗冲击、耐磨损的氮化硅结合碳化硅等材料制成。

为了防止喷射管(1)与电解质(12)结壳相互凝固粘连，影响下料，喷射管()的管口断面应制成上小下大的梯形，同时可在上部提升压放装置(8)上设置能上下往复抖动的机构(14)，定时微量小行程的使喷射管(1)上下运动，防止喷射管(1)外表面与电解质(12)结壳相互凝固粘连。

Claims (2)

1.一种氧化铝连续加料装置，该装置由氧化铝加压泵(3)、密封输送管道(7)、流量控制阀(6)、提升压放装置(8)、喷射管(1)和槽控箱(15)计算机控制系统构造而成，该装置的特征是：在电解槽上部结构(10)上设置有氧化铝粉料喷射管(1)的提升压放装置(8)，氧化铝粉料喷射管穿过电解质氧化铝结壳(11)，与电解质液(12)相通，用加压泵(3)给氧化铝粉料加压，氧化铝粉料通过密封输送管道和喷射管(1)，连续的注入到电解质液(12)中。

2.根据权利要求1所述的氧化铝连续加料装置，其特征是；通过电解槽槽控箱计算机的指令，控制加压泵(3)和流量控制阀(6)，调节氧化铝粉料在输送管道中的压力、流量和流速，调节加料量。

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