CN105063666A - 电解槽下料系统和电解槽系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电解槽下料系统和电解槽系统。所述电解槽下料系统包括料箱、定容下料器和下料槽，所述料箱收容电解质原料，所述定容下料器部分收容于所述料箱，所述定容下料器将所述料箱收容的电解质原料输出到所述下料槽，所述下料槽设于所述料箱的下方，所述下料槽包括上料口和下料口，所述上料口位于所述定容下料器的下方，并接收通过所述定容下料器提供的电解质原料；所述下料槽内部设有滚筒，所述滚筒位于所述上料口和所述下料口之间，所述滚筒的表面形成有凹槽结构，所述电解质原料经所述上料口落入所述滚筒的凹槽结构内。本发明还提供一种使用所述电解槽下料系统的电解槽系统。

Description

电解槽下料系统和电解槽系统

技术领域

本发明涉及一种电解技术领域，尤其涉及一种电解槽下料系统和使用所述电解槽下料系统的电解槽系统。

背景技术

目前，电解槽的加料方式通常为利用定时定容下料器进行间隔式下料。以氧化铝电解槽的点式下料系统为例，如图1所示，所述氧化铝电解槽的点式下料系统100的料箱11中的氧化铝被打入所述定容下料器13的定容器133中，并按照定时定量的方式，间隔式投入所述下料槽15中，随后进入氧化铝电解槽(图未示)。其中，所述氧化铝电解槽的打壳头17贯穿所述下料槽15。在所述氧化铝电解槽的点式下料系统100中，在设定时间内，通过所述定容器133在电解槽内间隔固定时间投入固定量的氧化铝。

但是，上述氧化铝电解槽的点式下料系统100存在如下缺点：

首先，采用间隔式下料，氧化铝浓度下料前低，下料后高，槽热平衡波动大，造成电解槽的稳定性变差，电流效率降低；

其次，由于目前采用低过热度工艺路线，如果点式下料方式单次快速下入大量氧化铝，这会使氧化铝的溶解过程更加困难，而且未溶解的氧化铝沉入铝液，造成下料口正下方铝液层中堆积大量氧化铝沉淀，沉淀随着铝液的流动覆盖炉底，造成炉底压降升高，增加能耗，严重者可导致畸形炉膛，影响槽寿命；

再者，单次下入的大量氧化铝在下料斜面上加速，在出口撞击打壳头后四处散开，这会导致实际进入氧化铝电解槽的氧化铝原料减少，下料精准度差，而且氧化铝的快速下入还易在下料口造成堵料。

因此，有必要提供一种可以连续精确定量下料的电解槽下料系统。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种可以连续精确定量下料的电解槽下料系统及电解槽系统。

所述电解槽下料系统包括料箱、定容下料器和下料槽，所述料箱收容电解质原料，所述定容下料器部分收容于所述料箱，所述定容下料器将所述料箱收容的电解质原料输出到所述下料槽，所述下料槽设于所述料箱的下方，所述下料槽包括上料口和下料口，所述上料口位于所述定容下料器的下方，并接收通过所述定容下料器提供的电解质原料；所述下料槽内部设有滚筒，所述滚筒位于所述上料口和所述下料口之间，所述滚筒的表面形成有凹槽结构，所述电解质原料经所述上料口落入所述滚筒的凹槽结构内。

在本发明提供的电解槽下料系统一较佳实施例中，所述滚筒包括筒体和多个刮板，所述多个刮板焊接于所述筒体表面形成均匀分布的所述凹槽结构。

在本发明提供的电解槽下料系统一较佳实施例中，所述滚筒绕其旋转轴线作旋转运动，且所述滚筒的旋转轴线与所述上料口的中心线异面垂直。

在本发明提供的电解槽下料系统一较佳实施例中，所述滚筒固定于所述电解槽下料系统的外壁。

在本发明提供的电解槽下料系统一较佳实施例中，所述滚筒整体为圆筒形。

在本发明提供的电解槽下料系统一较佳实施例中，所述滚筒由铁质材料制备而成。

在本发明提供的电解槽下料系统一较佳实施例中，所述上料口设有挡板，所述电解质原料经所述挡板缓冲后落入所述滚筒的凹槽结构内，并带动所述滚筒旋转。

在本发明提供的电解槽下料系统一较佳实施例中，所述挡板沿远离所述定容器方向中间倾斜设置。

在本发明提供的电解槽下料系统一较佳实施例中，所述电解槽下料系统还包括打壳头，所述打壳头设于所述下料槽的外侧，并固定于所述电解槽下料系统的外壁。

一种电解槽系统，包括电解槽及电解槽下料系统，所述电解槽下料系统设于所述电解槽槽体的顶部，并向所述电解槽槽体加入电解质原料，所述电解槽下料系统是上述任一所述的电解槽下料系统。

相较于现有技术，本发明提供的电解槽系统的电解槽下料系统中，在所述下料槽的上料口处设置挡板以缓冲进入所述下料槽的电解质原料，从而减少了所述电解质原料的飘扬损失，提高了所述电解质原料的下料精准度，降低了效应系数。

而且，在所述下料槽内部设置有表面具有凹槽结构的滚筒，所述电解质原料经推动所述滚筒旋转后进入所述电解槽内，如此，所述电解质原料进入所述电解槽内便可实现先快后慢的下料速度，不仅降低了发生堵料的概率，还符合所述电解槽对所述电解质原料溶解速度先快后慢的特性。同时，所述滚筒还可以延长所述电解质原料的下料时间，实现所述电解质原料连续缓慢加入所述电解槽内，使所述电解质原料获得充足的时间溶解，从而减少槽底沉淀的形成，降低槽底压降，减小下料前后所述电解槽内电解质溶液浓度波动和所述电解槽的温度波动，进而提高电流效率，降低能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是现有技术中氧化铝电解槽的点式下料系统结构示意图；

图2是本发明提供的电解槽系统一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2，是本发明提供的电解槽系统200一种实施例的结构示意图。所述电解槽系统200包括电解槽210和电解槽下料系统230。所述电解槽下料系统230设于所述电解槽210的上方，并向所述电解槽210加入电解质原料(图未示)，该电解质原料包括氧化铝粉料但不限于氧化铝粉料。其中，所述电解槽系统200可以用于包括但不限于铝、锰、铜、银、金、铂、锌、镉、铬、镍、钴等金属的电解制备。

所述电解槽210收容相应的电解质溶液。所述电解质在所述电解槽210的阴极和阳极作用下进行电解反应，从而制备相应的金属单质。

所述电解槽下料系统230包括料箱231、定容下料器233、下料槽235、滚筒237、和打壳头239。所述定容下料器233部分收容于所述料箱231，所述下料槽235设于所述料箱231和所述定容下料器233的下方，所述滚筒237设于所述下料槽235内部，所述打壳头239设于所述下料槽235的外侧，并固定于所述电解槽下料系统230的外壁。

所述料箱231具有收容空间，其收容电解质原料。

所述定容下料器233包括相互连接的下料气缸2331和定容器2333。其中，所述下料气缸2331整体收容于所述料箱231内，所述定容器2333设置于所述料箱231底部的外侧，所述下料气缸2331和所述定容器2333的连接处固定于所述料箱231的底部。在所述定容下料器233中，所述下料气缸2331将所述电解质原料打入所述定容器2333中。所述定容下料器233可以为有刷定容下料器、无刷定容下料器和旋转式定容下料器，本发明对此不作限定。

所述下料槽235包括分别设于所述下料槽235顶部和底部的上料口2351和下料口2353，以及与所述下料口2353连通的下料管2355。所述上料口2351位于所述定容器2333的正下方，与所述定容器2333相对设置，并接收通过所述定容器2333的电解质原料；所述下料管2355开口朝向所述电解槽210，用于将所述电解质原料导入所述电解槽210内。

其中，所述下料槽235的上料口2351处设有挡板2357，所述挡板2357沿远离所述定容器2333方向朝中间倾斜设置，用于缓冲通过所述定容器2333的电解质原料。而且，所述挡板2357是铁质材料制备而成。

所述滚筒237包括筒体2371和多个刮板2373，所述多个刮板2373焊接于所述筒体2371的表面，形成多个均匀分布的凹槽结构。而且，所述筒体2371和所述多个刮板2373均为铁质材料制备而成。

所述滚筒237整体为圆筒形结构，并设于所述下料槽235的内部。其中，所述滚筒237位于所述上料口2351和所述下料口2353之间。所述滚筒237固定于所述电解槽下料系统230的外壁，并可以绕所述滚筒237的轴线而旋转。而且，所述滚筒237设于所述上料口2351的正下方，所述滚筒237的轴线与所述上料口2351的中心线垂直但不相交。为了保证从所述上料口2351进入的电解质原料全部落至所述滚筒237的表面，所述滚筒237的半径不小于所述上料口2351的宽度。

如果所述电解质原料从所述定容器2333落入所述上料口2351，则所述电解质原料经所述挡板2357缓冲后落至所述滚筒237表面的凹槽结构内，并在所述滚筒237旋转带动下落入所述下料口2353，并经所述下料管2355进入所述电解槽210。当然，在其他可替代实施例中，所述滚筒237也可以由电机或其他动力装置驱动，并且还可以预先设定所述滚筒237的转速以调节所述电解质原料的下料速度。

在所述电解槽系统200的运行过程中，所述定量下料器233将所述电解质原料打入所述定容器2333中，用于所述电解质原料的精确定量控制。所述定容器2333内存储设定量的电解质原料后，所述电解质原料通过所述下料槽235的上料口2351进入所述下料槽235中。

在所述下料槽235中，所述电解质原料首先经所述挡板2357缓冲，并经所述挡板2357引导精准落入所述滚筒237表面的凹槽结构内，所述滚筒237受到所述电解质原料的作用力后开始旋转。随着所述滚筒237的旋转，所述电解质原料依次流入所述滚筒237表面的凹槽结构内。并且，当所述滚筒237旋转一定角度后，所述凹槽结构内的电解质原料依次自动流出，然后经所述下料口2353流入所述下料管2355，最后流入所述电解槽210内。

在所述电解质原料进入所述滚筒237表面的凹槽结构内的过程中，初始时，由于电解质原料的流入量比较大，则所述滚筒237的旋转速度就比较快，因此所述电解质原料进入所述电解槽210内的下料速度就比较快；接近结束时，所述电解质原料的流入量比较小，则所述滚筒237的旋转速度就比较慢，因此所述电解质原料进入所述电解槽210内的下料速度就比较慢。如此，所述电解质原料进入所述电解槽210内便可实现先快后慢的下料速度，不仅降低了发生堵料的概率，还符合所述电解槽210对所述电解质原料溶解速度先快后慢的特性。

而且，所述电解质原料经推动所述滚筒237旋转后进入所述电解槽210内，还可以延长所述电解质原料的下料时间，实现所述电解质原料连续缓慢加入所述电解槽210内，使所述电解质原料获得充足的时间溶解，从而减少槽底沉淀的形成，降低槽底压降，且还减小下料前后所述电解槽210内电解质溶液浓度波动和所述电解槽210的温度波动，进而提高电流效率，降低能耗。

进一步地，所述电解质原料经所述下料管2355进入所述电解槽210，而且不撞击所述打壳头239，减少了所述电解质原料的飘扬损失，提高了所述电解质原料的下料精准度，降低了效应系数。

相较于现有技术，本发明提供的电解槽系统200的电解槽下料系统230中，在所述下料槽235的上料口2351处设置挡板2357以缓冲进入所述下料槽235的电解质原料，从而减少了所述电解质原料的飘扬损失，提高了所述电解质原料的下料精准度，降低了效应系数。

而且，在所述下料槽235内部设置有表面具有凹槽结构的滚筒237，所述电解质原料经推动所述滚筒237旋转后进入所述电解槽210内，如此，所述电解质原料进入所述电解槽210内便可实现先快后慢的下料速度，不仅降低了发生堵料的概率，还符合所述电解槽210对所述电解质原料溶解速度先快后慢的特性。同时，所述滚筒237还可以延长所述电解质原料的下料时间，实现所述电解质原料连续缓慢加入所述电解槽210内，使所述电解质原料获得充足的时间溶解，从而减少槽底沉淀的形成，降低槽底压降，减小下料前后所述电解槽210内电解质溶液浓度波动和所述电解槽210的温度波动，进而提高电流效率，降低能耗。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电解槽下料系统，其包括料箱、定容下料器和下料槽，所述料箱收容电解质原料，所述定容下料器部分收容于所述料箱，所述定容下料器将所述料箱收容的电解质原料输出到所述下料槽，所述下料槽设于所述料箱的下方，所述下料槽包括上料口和下料口，所述上料口位于所述定容下料器的下方，并接收通过所述定容下料器提供的电解质原料；其特征在于，所述下料槽内部设有滚筒，所述滚筒位于所述上料口和所述下料口之间，所述滚筒的表面形成有凹槽结构，所述电解质原料经所述上料口落入所述滚筒的凹槽结构内。

2.根据权利要求1所述的电解槽下料系统，其特征在于，所述滚筒包括筒体和多个刮板，所述多个刮板焊接于所述筒体表面形成均匀分布的所述凹槽结构。

3.根据权利要求2所述的电解槽下料系统，其特征在于，所述滚筒绕其旋转轴线作旋转运动，且所述滚筒的旋转轴线与所述上料口的中心线异面垂直。

4.根据权利要求3所述的电解槽下料系统，其特征在于，所述滚筒固定于所述电解槽下料系统的外壁。

5.根据权利要求4所述的电解槽下料系统，其特征在于，所述滚筒整体为圆筒形。

6.根据权利要求5所述的电解槽下料系统，其特征在于，所述滚筒由铁质材料制备而成。

7.根据权利要求1所述的电解槽下料系统，其特征在于，所述上料口设有挡板，所述电解质原料经所述挡板缓冲后落入所述滚筒的凹槽结构内，并带动所述滚筒旋转。

8.根据权利要求7所述的电解槽下料系统，其特征在于，所述挡板沿远离所述定容器方向中间倾斜设置。

9.根据权利要求1所述的电解槽下料系统，其特征在于，所述电解槽下料系统还包括打壳头，所述打壳头设于所述下料槽的外侧，并固定于所述电解槽下料系统的外壁。

10.一种电解槽系统，包括电解槽及电解槽下料系统，所述电解槽下料系统设于所述电解槽槽体的顶部，并向所述电解槽槽体加入电解质原料，其特征在于，所述电解槽下料系统是所述权利要求1-9任一所述的电解槽下料系统。