CN105088282B - 铝电解烟气净化系统及控制其投料通道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铝电解烟气净化系统，包括主投料通道，还包括天车投料通道、备用投料通道和与备用投料通道连通的高压风管，备用投料通道的入口端与天车投料通道连通，备用投料通道的出口端与主投料通道的出料口连通，主投料通道包括叶轮给料机，高压风管上设有与叶轮给料机电连接的控制开关，控制开关可根据叶轮给料机的工作参数是否超过设定的阈值切换至开通状态或关闭状态以启用或关闭备用投料通道。本发明公开的烟气净化系统，主投料通道卡阻时，启用备用投料通道，降低了氟化铝的用量、减少了含氟污染物对生态的影响且可避免电解槽出现群发效应。本发明还公开一种控制铝电解烟气净化系统的投料通道的方法。

Description

铝电解烟气净化系统及控制其投料通道的方法

技术领域

本发明涉及净化技术领域，特别是涉及一种铝电解烟气净化系统及控制其投料通道的方法。

背景技术

铝银白色轻金属，有延性和展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状或丝状。在潮湿的空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧，并发出炫目的白色火焰。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素，应用极为广泛。是国民经济中不可缺少的基础原材料，广泛用于建筑、包装、交通运输及电力等领域。新中国成立60年来，从勘探、采选、冶炼到加工，中国铝业上下游齐全、产业链完整，能充分发挥整体的优势。

工业上生产铝的主要方式为电解得到铝，铝电解使用氧化铝作为电解原料生产电解铝，氧化铝在进入电解槽之前先经过烟气净化系统，在烟气净化系统中，新鲜氧化铝与电解槽排放的含氟烟气充分混合，新鲜氧化铝将烟气中的氟化物吸附，将烟气中的氟脱除干净，达到一定的净化效率后，烟气达标排放，氧化铝经烟气净化系统之后变为载氟氧化铝，载氟氧化铝作为电解的最终原材料进入电解槽中使用。

参见图1，图1为一种铝电解烟气净化系统的结构简图。新鲜氧化铝通过叶轮给料机11的新鲜氧化铝的加料投料口投入到叶轮给料机11中，在高压风管60中的高压风的作用下促使氧化铝的流动。但是现有烟气净化系统中的变频器与叶轮给料机组成的氧化铝恒流量投料装置，时常出现新鲜氧化铝中的小铁丝或铁片卡阻于叶轮与叶轮给料机11壳体之间缝隙的现象，导致叶轮停止转动，氧化铝投料停止。

当氧化铝投料停止后，含氟烟气中的含氟污染物不能被氧化铝吸收，导致烟气排氟浓度快速升高，影响生态环境；同时浪费资源，增加了氟化铝用量；当新鲜氧化铝投料中断后，载氟氧化铝料仓料位高度逐渐下降，导致料仓内四周超细粉料集中垮料同时进入电解槽，电解槽出现群发效应。

因此，如何降低氟化铝的用量、减少含氟污染物对生态环境的影响且避免电解槽出现群发效应是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上问题，有必要提供一种可降低氟化铝的用量、减少含氟污染物对生态环境的影响且避免电解槽出现群发效应的铝电解烟气净化系统。本发明还提供一种控制铝电解烟气净化系统的投料通道的方法。

一种铝电解烟气净化系统，包括主投料通道，还包括天车投料通道、备用投料通道和与所述备用投料通道连通的高压风管，所述备用投料通道的入口端与所述天车投料通道连通，所述备用投料通道的出口端与所述主投料通道的出料口连通，所述主投料通道包括叶轮给料机，所述高压风管上设有与所述叶轮给料机电连接的控制开关，所述控制开关可根据所述叶轮给料机的工作参数是否超过设定的阈值切换至开通状态或关闭状态以启用或关闭所述备用投料通道。

本发明提供的铝电解烟气净化系统，在天车投料通道与主投料通道的出料口之间设有备用投料通道。当主投料通道中的叶轮给料机发生小铁丝或铁片卡阻导致叶轮给料机停止工作时，此时叶轮给料机的工作参数会上升，设在高压风管上的控制开关可根据叶轮给料机的工作参数是否超过设定的阈值切换至开通状态或关闭状态以启用或关闭备用投料通道。则在主投料通道不工作的情况下备用投料通道工作，从而保证了新鲜氧化铝给料正常，整体可以实现降低氟化铝的用量、减少含氟污染物对生态环境的影响且避免电解槽出现群发效应。

在其中一个实施例中，还包括用于保证所述叶轮给料机恒流量给料的第一变频器，所述第一变频器与所述叶轮给料机电连接。

在其中一个实施例中，所述备用投料通道为设置于所述天车投料通道与所述主投料通道的出料口之间的超浓相溜槽。

在其中一个实施例中，所述天车投料通道的下部连接有天车投料通道下料管，所述超浓相溜槽设置于所述天车投料通道下料管与所述主投料通道的出料口之间。

在其中一个实施例中，还包括与所述控制开关电连接的第二变频器，所述第二变频器可根据所述叶轮给料机的工作参数是否超过设定的阈值控制所述控制开关切换至开通状态或关闭状态以启用或关闭所述备用投料通道。

在其中一个实施例中，所述控制开关为电磁阀。

采用电磁阀与高压气动的组合方式，可以降低电解磁场对设备运行可靠性的不利影响。

在其中一个实施例中，所述备用投料通道的尺寸大于或等于所述天车投料通道的尺寸。

可保证氧化铝备用投料通道输送物料的通畅及气阻的稳定。

在其中一个实施例中，所述工作参数具体为电流或电压。

一种控制铝电解烟气净化系统的投料通道的方法，包括以下步骤：

1)主投料通道中的叶轮给料机正常工作；

2)当检测到所述叶轮给料机的工作参数超过设定的阈值时，自动对所述叶轮给料机进行断电保护，并生成一个开启控制开关的电信号传递给所述控制开关；

3)所述控制开关开启，控制高压风通过高压风管进入备用投料通道，所述备用投料通道工作。

在其中一个实施例中，步骤2)中的所述工作参数为电流或电压。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。

图1为一种铝电解烟气净化系统的结构简图；

图2为本发明实施例提供的铝电解烟气净化系统的结构简图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图2，图2为本发明实施例提供的铝电解烟气净化系统的结构简图。

本发明实施例提供的铝电解烟气净化系统，包括主投料通道10，还包括天车投料通道30、备用投料通道50和与备用投料通道50连通的高压风管60，备用投料通道的入口端51与天车投料通道30连通，备用投料通道的出口端53与主投料通道的出料口13连通，主投料通道10包括叶轮给料机11，高压风管60上设有与叶轮给料机11电连接的控制开关80，控制开关80可根据叶轮给料机11的工作参数是否超过设定的阈值切换至开通状态或关闭状态以启用或关闭备用投料通道50。

本发明实施例提供的铝电解烟气净化系统，在天车投料通道30与主投料通道的出料口13之间设有备用投料通道50。当主投料通道10中的叶轮给料机11发生小铁丝或铁片卡阻导致叶轮给料机11停止工作时，此时叶轮给料机11的工作参数会上升且达到一定的预设的阈值，此时与叶轮给料机11连接的控制开关80则会切换至开通状态以此来启用备用投料通道50；当叶轮给料机11没有出现其叶轮卡阻的问题时，即叶轮给料机11的工作参数没有超过预设的阈值时，此时控制开关80处于关闭状态，主投料通道10工作。因此，本发明实施例提供的铝电解烟气净化系统可以保证新鲜氧化铝的不间断供给，则在氧化铝连续供给时可以相对降低氟化铝的用量、减少含氟污染物对生态环境的影响且避免电解槽出现群发效应。

在备用投料通道50启动与否的情况下，都将不会影响通过天车投料通道30给天车进行加料，如图1及图2所示，从天车加料口31进入的氧化铝料通过横向设置的通道依照图中所示的箭头方向，向左流动进入天车。

上述“主投料通道的出料口13”即为图中所示的竖直方向的主投料通道10的出口。

进一步，为了保证在主投料通道10工作时，氧化铝恒流量投递，叶轮给料机11可以连接有第一变频器70，通过第一变频器70的变频来控制叶轮给料机11的恒流量投递。

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

进一步，备用投料通道50为设置于天车投料通道30与主投料通道的出料口13之间的超浓相溜槽。

超浓相溜槽，主要包括下部的气室、上部的料室、沸腾床、调压阀及平衡料柱。

如图2中，竖直设置在备用投料通道50上的即为平衡料柱，平衡料柱的下部连接主排烟风管。在氧化铝流通的溜槽的下部设置有多处高压风管60。

与早期在水泥生产上运用的“空气输送斜槽”与螺旋输送机、胶带输送机等输送设备相比较，超浓相输送具有无转动部件、无噪声、操作管理方便、设备重量轻、电耗少、设备简单、输送能力大、容易改变输送方向等优点。

超浓相输送的原理是，超浓相输送时，颗粒移动由平衡料柱高处流向平衡料柱低处。靠透过帆布的气流吹动固体颗粒.使颗粒在管内滑动或滚动，由气流的带动在静压强驱动下移动。

超浓相输送在铝电解生产中普遍应用，又叫“风动溜槽”。铝电解生产中的风动溜槽工作原理，氧化铝颗粒被透过帆布的低压气流吹动，使颗粒在管内流动，在静压强驱动下移动。其显著的优点是无机械动作，无磨损，可靠性高，寿命长。

气力输送与机械输送方式相比，具有很大的优势。从现代工业的要求来看，机械输送形式有逐渐被气力输送代替的趋势。所以，气力输送方式在化工、冶金、食品等众多领域中得到了广泛应用。气力输送方式具有污染小，费用少，输送方便等一系列的优点，其中，浓相或超浓相输送又是气力输送的最好方式。

进一步，可以在天车投料通道30的下部连接有天车投料通道下料管40，上述超浓相溜槽设置于天车投料通道下料管40与主投料通道的出料口13之间。

进一步，本发明所提供的铝电解烟气净化系统还包括与控制开关80电连接的第二变频器90，第二变频器90可根据叶轮给料机11的工作参数是否超过设定的阈值控制控制开关80切换至开通状态或关闭状态以启用或关闭备用投料通道50。

进一步，上述第二变频器90可为电流型变频器，此时叶轮给料机11的工作参数具体为电流。当叶轮给料机11的电流超过预设的阈值时，则叶轮给料机11将传递给第二变频器90一个电信号，第二变频器90将上述电信号传递给控制开关80，则控制开关80开启，高压风通过与备用投料通道50连通的高压风管60进入备用投料通道50，则此时备用投料通道50工作。

当然，上述第二变频器90也可为电压型变频器，此时叶轮给料机11的工作参数具体为电压。当叶轮给料机11的电压超过预设的阈值时，则叶轮给料机11将传递给第二变频器90一个电信号，第二变频器90将上述电信号传递给控制开关80，则控制开关80开启，高压风通过与备用投料通道50连通的高压风管60进入备用投料通道50，则此时备用投料通道50工作。

进一步，上述控制开关8为电磁阀，电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制开关、速度调节阀等。

此处采用电磁阀与气动的组合方式，可降低电磁场对设备运行可靠性的不利影响。

当然，上述的控制开关8也可以为电动蝶阀或电动球阀。

进一步，为了备用投料通道50输送物料的通畅及气阻的稳定，上述备用投料通道50的尺寸可设置与天车投料通道30的尺寸一致。当然，上述的备用投料通道50的尺寸也可以设置为大于天车投料通道30的尺寸。

进一步，与备用投料通道50连通的高压风管60的数量为1根或两根。在上述每根高压风管60上都设置有控制开关80。当然，与备用投料通道50连通的高压风管60的数量也可以为其他数量根。

本发明实施例提供的一种控制铝电解烟气净化系统的投料通道的方法，包括以下步骤：

1)主投料通道中的叶轮给料机正常工作；

2)当检测到所述叶轮给料机的工作参数超过设定的阈值时，自动对所述叶轮给料机进行断电保护，并生成一个开启控制开关的电信号传递给所述控制开关；

3)控制开关开启，高压风通过高压风管进入备用投料通道，备用投料通道工作。

进一步，上述步骤2)中的工作参数可以为电流或电压。

具体地，本控制铝电解烟气净化系统的投料通道的方法中的铝电解烟气净化系统可为前述铝电解烟气净化系统。

以上对本发明所提供的铝电解烟气净化系统及控制铝电解烟气净化系统的投料通道的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种铝电解烟气净化系统，包括主投料通道(10)，其特征在于，还包括天车投料通道(30)、备用投料通道(50)和与所述主投料通道(10)及所述备用投料通道(50)均连通的高压风管(60)，所述备用投料通道的入口端(51)与所述天车投料通道(30)连通，所述备用投料通道的出口端(53)与所述主投料通道的出料口(13)连通，所述主投料通道(10)包括叶轮给料机(11)，与所述备用投料通道(50)连通的所述高压风管(60)上设有与所述叶轮给料机(11)电连接的控制开关(80)，所述控制开关(80)可根据所述叶轮给料机(11)的工作参数是否超过设定的阈值切换至开通状态或关闭状态以启用或关闭所述备用投料通道(50)。

2.根据权利要求1所述的铝电解烟气净化系统，其特征在于，还包括用于保证所述叶轮给料机(11)恒流量给料的第一变频器(70)，所述第一变频器(70)与所述叶轮给料机(11)电连接。

3.根据权利要求2所述的铝电解烟气净化系统，其特征在于，所述备用投料通道(50)为设置于所述天车投料通道(30)与所述主投料通道的出料口(13)之间的超浓相溜槽。

4.根据权利要求3所述的铝电解烟气净化系统，其特征在于，所述天车投料通道(30)的下部连接有天车投料通道下料管(40)，所述超浓相溜槽设置于所述天车投料通道下料管(40)与所述主投料通道的出料口(13)之间。

5.根据权利要求4所述的铝电解烟气净化系统，其特征在于，还包括与所述控制开关(80)电连接的第二变频器(90)，所述第二变频器(90)可根据所述叶轮给料机(11)的工作参数是否超过设定的阈值控制所述控制开关(80)切换至开通状态或关闭状态以启用或关闭所述备用投料通道(50)。

6.根据权利要求1所述的铝电解烟气净化系统，其特征在于，所述控制开关(80)为电磁阀。

7.根据权利要求1所述的铝电解烟气净化系统，其特征在于，所述备用投料通道(50)的尺寸大于或等于所述天车投料通道(30)的尺寸。

8.根据权利要求1-7任一项所述的铝电解烟气净化系统，其特征在于，所述工作参数具体为电流或电压。

9.一种控制铝电解烟气净化系统的投料通道的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)主投料通道中的叶轮给料机正常工作；

2)当检测到所述叶轮给料机的工作参数超过设定的阈值时，自动对所述叶轮给料机进行断电保护，并生成一个开启控制开关的电信号传递给所述控制开关；

3)所述控制开关开启，控制高压风通过高压风管进入备用投料通道，所述备用投料通道工作；

所述控制铝电解烟气净化系统的投料通道的方法中的铝电解烟气净化系统为上述权利要求1～8任一项所述铝电解烟气净化系统。

10.根据权利要求9所述的控制铝电解烟气净化系统的投料通道的方法，其特征在于，步骤2)中的所述工作参数为电流或电压。