CN105420759B - 铝电解槽下料系统及铝电解槽系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝电解槽下料系统，包括料箱、定容下料器和下料槽，所述料箱收容氧化铝原料，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氧化铝原料输出到所述下料槽，所述下料槽设于所述料箱的下方，所述下料槽包括进料口、下料口和导料斜壁，所述进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氧化铝原料，所述导料斜壁的上端面与所述进料口平齐，所述导料斜壁的下端面与所述下料口平齐，所述铝电解槽下料系统还包括缓冲器及自疏通装置。与相关技术相比，本发明有益效果在于，铝电解槽稳定性好、电流效率较高、能耗低、使用寿命较长及氧化铝下料效果较好。

Description

铝电解槽下料系统及铝电解槽系统

【技术领域】

本发明涉及铝电解技术领域，尤其涉及一种铝电解槽下料系统及铝电解槽系统。

【背景技术】

铝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。如图1所示，相关技术的铝电解槽的间隔式下料系统100中,料箱11内的氧化铝被打入定容下料器13的定容器133中，并按照定时定量的方式，间隔式投入下料槽15，随后沿下料槽15的导料斜壁151滑入铝电解槽(图未示)。其中，铝电解槽的打壳头17贯穿下料槽15。在设定时间内，通过定容器133在铝电解槽内间隔固定时间投入固定量的氧化铝。

但是，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，造成铝电解槽的稳定性变差，电流效率降低；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，影响铝电解槽使用寿命；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。因而，相关技术的铝电解槽间隔式下料系统存在铝电解槽稳定性差、电流效率较低、能耗较高、使用寿命降低及氧化铝下料效果较差的不足。

因此，实有必要提供一种新的铝电解槽下料系统及铝电解槽系统来克服上述技术问题。

【发明内容】

本发明需要解决的技术问题是提供一种铝电解槽稳定性好、电流效率较高、能耗低、使用寿命较长及氧化铝下料效果较好的铝电解槽下料系统及铝电解槽系统。

本发明一种铝电解槽下料系统，包括料箱、定容下料器和下料槽，所述料箱收容氧化铝原料，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氧化铝原料输出到所述下料槽，所述下料槽设于所述料箱的下方，所述下料槽包括进料口、下料口和导料斜壁，所述进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氧化铝原料，所述导料斜壁的上端面与所述进料口平齐，所述导料斜壁的下端面与所述下料口平齐，

还包括缓冲器及自疏通装置，所述缓冲器包括固定于所述导料斜壁上的缓冲板、自所述缓冲板与导料斜壁的连接处朝所述下料槽外侧延伸形成的罩板以及同时连接固定所述缓冲板与罩板的加强筋板，所述缓冲板包括收容于下料槽内的挡板及自所述挡板的下端竖直向下延伸于所述下料槽下方的底板，所述挡板与导料斜壁围设形成收容氧化铝原料的下料腔，所述挡板的靠近所述下料口的一端设有下料孔；

所述自疏通装置包括设置于所述挡板的远离所述斜壁的一侧的溢流板、两端分别连接固定于所述溢流板与挡板的支撑单元、平行设置于所述支撑单元上方且两端分别连接固定于所述溢流板与挡板的弹性伸缩单元以及固定设置于所述溢流板底部的疏通单元，所述溢流板的上端面位于所述挡板的上端面的上方，所述疏通单元可呈弧形运动并挠动于所述下料孔内。

优选的，所述下料孔的横截面面积为100-2000mm²。

优选的，所述自疏通装置由非磁性材料制成。

优选的，所述支撑单元为支撑架、支撑板或支撑柱。

优选的，所述疏通单元为开口朝所述下料孔的弧形挠钩。

优选的，所述弹性伸缩单元为弹簧。

优选的，所述罩板垂直于所述缓冲板，所述加强筋板呈直角三角形，并同时垂直所述底板与罩板。

优选的，所述罩板为集气罩。

优选的，所述下料孔为椭圆形、多边形或不规则形状。

本发明还提供了一种铝电解槽系统，其包括铝电解槽，还包括设置于所述铝电解槽上的上述铝电解槽下料系统。

与相关技术相比，本发明的有益效果在于，通过挡板和挡板上下料孔的设置，突破了间隔式下料的量大、不均匀的局限，实现了连续下料。只需要通过下料孔孔径与定容下料器下料量的配合，即可实现不间断下料。而实现连续下料后，氧化铝浓度无下料前后的变化，槽热平衡波动小，铝电解槽的稳定性高，电流效率显著提高；氧化铝的溶解均匀且稳定，氧化铝沉淀大大减少，有效降低了炉底压降升高，减少了能源消耗，保证了铝电解槽的使用寿命；连续稳定下入的少量氧化铝沿导料斜壁上滑入下料腔，在挡板的阻挡作用下无逸出，进入铝电解槽的氧化铝原料无实质减少，下料精准度明显提高，而且氧化铝的匀速稳定下料极大地降低了下料孔的堵料机率；通过自疏通装置的设置，实现了连续下料的持久运转，大大提高了下料系统的稳定性，且无需人工维护。

【附图说明】

图1为相关技术中铝电解槽的间隔式下料系统结构示意图；

图2为本发明铝电解槽下料系统一种实施例的结构示意图；

图3为本发明铝电解槽下料系统的缓冲板结构示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

参照图2和图3所示，本申请一种铝电解槽下料系统200，包括料箱21、定容下料器22和下料槽23。料箱21收容氧化铝原料，定容下料器22部分收容于料箱21，定容下料器22将料箱21收容的氧化铝原料输出到下料槽23。下料槽23设于料箱21的下方，下料槽23包括进料口232、下料口233和导料斜壁231，进料口232位于定容下料器22的下方，并接收通过定容下料器22提供的氧化铝原料，导料斜壁231的上端面与进料口232平齐，导料斜壁231的下端面与下料口233平齐。

所述铝电解槽下料系统200还包括缓冲器3及自疏通装置4。缓冲器3包括固定于导料斜壁231上的缓冲板33、自缓冲板33与导料斜壁231的连接处朝下料槽23外侧延伸形成的罩板31以及同时连接固定缓冲板33与罩板31的加强筋板32。缓冲板33包括收容于下料槽23内的挡板331及自挡板331的下端竖直向下延伸于下料槽23下方的底板332。挡板331与导料斜壁231围设形成收容氧化铝原料的下料腔6，挡板331的靠近下料口233的一端设有下料孔333。

自疏通装置4包括设置于挡板331的远离斜壁231的一侧的溢流板41、两端分别连接固定于溢流板41与挡板331的支撑单元43、平行设置于支撑单元43上方且两端分别连接固定于溢流板41与挡板331的弹性伸缩单元42以及固定设置于溢流板41底部的疏通单元44，溢流板41的上端面位于挡板331的上端面的上方，疏通单元44可呈弧形运动并挠动于下料孔333内。

通过挡板和挡板上下料孔的设置，突破了间隔式下料的量大、不均匀的局限，实现了连续下料。只需要通过下料孔孔径与定容下料器下料量的配合，即可实现不间断下料。而实现连续下料后，氧化铝浓度无下料前后的变化，槽热平衡波动小，铝电解槽的稳定性高，电流效率显著提高；氧化铝的溶解均匀且稳定，氧化铝沉淀大大减少，有效降低了炉底压降升高，减少了能源消耗，保证了铝电解槽的使用寿命；连续稳定下入的少量氧化铝沿导料斜壁上滑入下料腔，在挡板的阻挡作用下无逸出，进入铝电解槽的氧化铝原料无实质减少，下料精准度明显提高，而且氧化铝的匀速稳定下料极大地降低了下料孔的堵料机率。

更进一步地，通过自疏通装置的设置，在发生下料孔堵料后，随着氧化铝的堆积，最终超过挡板的上端面而溢出，从而冲击溢流板的顶端，而溢流板的顶端在支撑单元的支点作用下，与固定于溢流板底端疏通单元形成杠杆机构，作反向运动，即溢出的氧化铝冲击溢流板的顶端，使溢流板的顶端朝远离挡板的方向运动，此时弹性伸缩单元外张，而疏通单元朝靠近挡板的方向运动，最终于下料孔内挠动，实现下料孔的堵料自疏通。下料孔堵料疏通后，无溢出的氧化铝冲击溢流板，在弹性伸缩单元的收缩作用下，疏通单元复位。从而实现了连续下料的持久运转，大大提高了下料系统的稳定性，且无需人工维护。因而，显著提高了铝电解槽的稳定性，电流效率有效提升，能耗降低，铝电解槽使用寿命有效延长，氧化铝下料效果好、稳定性高。

在本实施方式中，更为具体地，下料孔333的横截面面积为100-2000mm²。由此，有效结合了定容下料器22的常规下料速度与下料孔333的可通过氧化铝量，实现了连续稳定下料，且下料孔333不易发生堵料。

在本实施方式中，更为具体地，自疏通装置4由非磁性材料制成，如铜、铝等。由于铝电解车间多为强电流、强磁场，以导磁材料制成自疏通装置可能会受到铝电解车间的磁场影响，存在一定的不稳定性，而以非磁性材料制成的自疏通装置不易受车间的磁场影响，整个铝电解下料系统运行更为稳定。

在本实施方式中，更为具体地，支撑单元43为支撑架。由此，支撑效果更好，溢流板41与挡板331的连接更加稳固。但本申请并未对支撑单元43进行限定，凡强度适宜，可于杠杆机构中起支点作用的结构均可以作为本申请的支撑单元，如支撑板、支撑柱等。

在本实施方式中，更为具体地，疏通单元44为开口朝下料孔333的弧形挠钩。由此，对堵料的下料孔的疏通作用更为明显，效率更高，效果更好。

在本实施方式中，更为具体地，弹性伸缩单元42为弹簧。由此，弹性伸缩单元42的使用寿命更长，弹性更持久，伸缩效果也更好。值得注意的是，本申请中弹性伸缩单元的收缩力应小于溢出氧化铝的冲击力。

在本实施方式中，更为具体地，罩板31垂直于缓冲板33，加强筋板32呈直角三角形，并同时垂直底板332与罩板31。由此，整个缓冲器3的强度更高，整个铝电解槽下料系统的稳定性进一步提高。

在本实施方式中，更为具体地，罩板31为集气罩。即罩板31为利用现有铝电解槽中常设的集气罩，从而有效利用了现有结构，降低了成本投入，且系统更为稳定可靠。

在本实施方式中，更为具体地，下料孔333为椭圆形、多边形或不规则形状。同样，本申请并未对下料孔333的形状进行具体限定。

本申请还提供了一种铝电解槽系统，包括铝电解槽(未图示)，所述电解槽系统还包括设置于铝电解槽上的铝电解槽下料系统，所述铝电解槽下料系统即为上述的铝电解槽下料系统200。

本申请还示出了设置于所述自疏通装置一侧的打壳头5，该打壳头5贯穿下料槽23且穿过下料口233，氧化铝原料从下料孔333中流出，以呈弧线的轨迹落于打壳头5下方的经打壳头5所打击出的孔(未图示)内，实现氧化铝下料。

与相关技术相比，本发明的有益效果在于，铝电解槽稳定性好、电流效率较高、能耗低、使用寿命较长及氧化铝下料效果较好。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种铝电解槽下料系统，包括料箱、定容下料器和下料槽，所述料箱收容氧化铝原料，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氧化铝原料输出到所述下料槽，所述下料槽设于所述料箱的下方，所述下料槽包括进料口、下料口和导料斜壁，所述进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氧化铝原料，所述导料斜壁的上端面与所述进料口平齐，所述导料斜壁的下端面与所述下料口平齐，其特征在于：

还包括缓冲器及自疏通装置，所述缓冲器包括固定于所述导料斜壁上的缓冲板、自所述缓冲板与导料斜壁的连接处朝所述下料槽外侧延伸形成的罩板以及同时连接固定所述缓冲板与罩板的加强筋板，所述缓冲板包括收容于下料槽内的挡板及自所述挡板的下端竖直向下延伸于所述下料槽下方的底板，所述挡板与导料斜壁围设形成收容氧化铝原料的下料腔，所述挡板的靠近所述下料口的一端设有下料孔；

所述自疏通装置包括设置于所述挡板的远离所述斜壁的一侧的溢流板、两端分别连接固定于所述溢流板与挡板的支撑单元、平行设置于所述支撑单元上方且两端分别连接固定于所述溢流板与挡板的弹性伸缩单元以及固定设置于所述溢流板底部的疏通单元，所述溢流板的上端面位于所述挡板的上端面的上方，所述疏通单元可呈弧形运动并挠动于所述下料孔内；

所述下料孔的横截面面积为100-2000mm²；

所述自疏通装置由非磁性材料制成；

所述支撑单元为支撑架、支撑板或支撑柱；

所述疏通单元为开口朝所述下料孔的弧形挠钩；

所述弹性伸缩单元为弹簧。

2.根据权利要求1中所述的铝电解槽下料系统，其特征在于：所述罩板垂直于所述缓冲板，所述加强筋板呈直角三角形，并同时垂直所述底板与罩板。

3.根据权利要求1中所述的铝电解槽下料系统，其特征在于：所述罩板为集气罩。

4.根据权利要求1中所述的铝电解槽下料系统，其特征在于：所述下料孔为椭圆形、多边形或不规则形状。

5.一种铝电解槽系统，包括铝电解槽，其特征在于：还包括设置于所述铝电解槽上的铝电解槽下料系统，所述铝电解槽下料系统是所述权利要求1-4任一所述的铝电解槽下料系统。