CN107130259B - 一种铝电解槽氧化铝加料装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种铝电解槽氧化铝加料装置，其技术特征是：在铝电解槽上部结构的水平烟罩板(2)上，新增设置有导向滑动固定框架(11)；在导向滑动固定框架(11)内，设置有和打壳锤头导向管(10)及氧化铝粉导料管(9)一体化构造的同步抬升滑动装置(12)；在同步抬升滑动装置(12)的上部，设置有能够驱动同步滑动抬升装置(12)进行上下滑动运动的升降驱动执行机构(13)，该升降驱动执行机构(13)可驱动滑动抬升装置(12)带动打壳锤头导向管(10)和氧化铝粉导料管同步进行上下运动，调整打壳锤头导向管下端口，到电解质液层及覆盖料层“下料口火眼”处的高度距离，以实现铝电解氧化铝的精准加料。

Description

一种铝电解槽氧化铝加料装置

技术领域：本发明一种铝电解槽氧化铝加料装置，主要应用与预焙铝电解槽结构设计和技术装备的制造，以及预焙铝电解槽的电解铝生产。

技术背景：预焙铝电解槽是电解铝生产的主要技术装备，其氧化铝加料装置主要作用是，按设定技术要求，将电解铝生产原料氧化铝粉加入到铝电解槽电解质液层中，以实现电解化学反应，生成电解铝液。

现通用的预焙铝电解槽所配置的氧化铝加料装置，主要由安置在铝电解槽上部桁架结构上的下料装置和打壳装置两大执行机构所组成。

在电解过程中，覆盖在铝电解槽内的电解质液层上表面的覆盖料层，由于温差的作用，极易形成硬质结壳。为保证设置在电解质液层上部覆盖料层处的下料口火眼加料畅通，避免堵塞，在铝电解槽上部结构上安置了打壳装置。

该打壳装置由打壳气缸、导向连杆、打壳锤头、导向管等部件构造而成，为克服磁场对锤头磁引力的影响，防止打壳锤头打偏，在铝电解槽上部结构的水平烟罩板或排烟除尘烟道上，设置了打壳锤头导向管。

在电解生产过程中，其打壳锤头在打壳气缸活塞杆的推动和导向管的约束下，进行向下往复运动，击穿铝电解槽内电解质液层上部的覆盖料结壳冷凝结壳层，形成“下料口火眼”

在电解生产过程中，该下料口火眼的作用有三个，一个是氧化铝粉加料通道、二是电解槽内的气体溢出口、三是炭渣清理排出口。

该氧化铝下料装置，由定容下料器和氧化铝导料管构造而成：氧化铝导料管采用焊接方式安装在水平烟罩板上，为焊接金属导电连接；

从定容下料器下料口流泄出的氧化铝粉，经过氧化铝导料管的下端口，再经过电解槽槽内部的的负压空间后，通过覆盖料层的“下料口火眼“流入到电解质液层内。如附图1所示。

打壳锤头导向管的上端口采用绝缘构造的方式与铝电解槽上部结构的水平烟罩进行构造连接，其设定绝缘构造的目的是，防止打壳锤头下行运动，接触到铝液或电解质液时，将从阳极电流传导给阴极，形成电流的短路连接。

导向管与水平烟罩板之间为绝缘固定连接，为防止氧化铝导料管下端口与打壳锤头导向管之间。产生导电连接，其打壳锤头导向管下端口的外侧，距氧化铝导料管下端口处，设定有氧化铝粉向下流动的距离空间，以保证氧化铝粉能够不受导向管阻挡，顺畅的流入到“下料口火眼”中。如说明书附图1所示。

现通用铝电解槽氧化铝加料装置的上述结构设计主要存在以下缺陷：

1、在铝电解槽上部桁架结构的水平烟罩板，距铝电解槽阴极上表面的高度确定后，其打壳锤头导向管的上端口与水平烟罩板采用固定绝缘连接后，其导向管的下端口的高度距铝电解底部阳极上表面的高度，为固定位置高度，不可能随着槽内的铝液层及电解质液层的高度变化，而进行高度调整。

为了防止打壳锤头导向管被覆盖料结壳堵塞，只能将导向管下端口的设定位置高度，设定在距阴极上表面的较高位置，即导向管的长度设定较短。

这样就会导致导向管的导向性能较差，造成打壳锤头击穿所形成的“下料口火眼”形状不规则或偏移变化较大。致使氧化铝加料装置导料管下端口处，流出的氧化铝粉料无法准确的加入到“下料口火眼”及电解质液中，导致铝电解槽内的氧化铝浓度发生变化，影响铝电解槽的电流效率。

2、由于现通用的氧化铝加料装置的氧化铝导料管下端口到“下料口火眼”处设置有一定的空间距离，氧化铝粉在下料过程中，需经过排烟除尘引风机所处成的电解槽内的负压空间位置，造成氧化铝粉被负压风气吸走的现象发生，致使氧化铝粉添加到电解质液内的均衡性受到破坏，影响铝电解槽的电流效率。

为此，电解铝行业的技术人员，都在力图解决上述预焙铝电解槽加料装置系统所存在的上述技术问题。而本专利的发明人高德金，在2010年12月23日，为解决氧化铝粉不能准确的加入到电解质液中的问题，提出了一种将氧化铝导料管下端口，与导向管下端部进行焊接构造连接，将氧化铝粉先加入到导向管下端口处，而后用打壳锤头，将氧化铝粉推入挤压到电解质液中的技术方案，其专利号为：201010602332.9，专利名称为《流入推压式氧化铝加料装置》。如图2所示。但是该专利技术方案，在实施过程中遇到难以克服的技术障碍，并没有予以推广实施，该技术方案所存在的主要技术缺陷是：

1、该打壳装置的导向管和铝电解上部桁架结构水平烟罩板之间，为绝缘固定非导电连接构造配置，而氧化铝加料装置结构系统的氧化铝导料管与铝电解上部桁架结构水平烟罩板之间为焊接导电连接构造配置。其氧化铝导料管下端口与导向管下端部之间无法直接进行构造连接；否则，会造成会将氧化铝导料管及铝电解槽上部桁架结构的电流传导给打壳锤头导向管，造成铝电解槽上部金属桁架导电结构与铝电解槽阴极导电结构，产生短路导电金属连接，导致铝电解槽无功电流的产生，并可能引发设备故障的出现

2、该技术方案导向管的下端口，距水平烟罩板或铝电解槽阴极上表面的距离为定高设计；但是，在铝电解槽的实际生产运行过程中，其电解质液以及电解质结壳面的水平高度，是一个根据铝水平高度变化而发生变化的变量值。如果导向管下料管的下端口设定的高度不变，即导向管下料管的下端口，不能够随着电解槽内铝液水平及电解质液水平高度的变化，而发生变化，就会有以下缺陷现象产生：

如果导向管的下端口距离电解质液层的设置高度较近，插入到电解质液层上部，或被覆盖料层完全将导向管的下端口掩埋，就容易使得导向管的下端口的外壁周围和电解质结壳烧结在一起，不仅致使“下料口火眼”无法将电解槽内的碳氧气体化合物排出，封闭断绝了铝电解槽下料口火眼的排气功能；而且还会导致槽膛内，漂浮在电解质液层上部的固体炭渣，无法通过下料口火眼，向覆盖料结壳层外进行溢出或清理排放出来；而且，会由于漂浮在电解质液层上层的固体炭渣，向下料口火眼导向管下端口处聚集，在导向管下端口处的内部，形成炭渣、氧化铝粉、电解质液烧结混合体，彻底将“下料口火眼”完全堵塞，使得该下料点报废，完全停止工作。

如果导向管的下端口，距离电解质液层的设置高度较远，即导向管的下端口距覆盖料层处的“下料口火眼”的高度较远，这样就会部分氧化铝粉被槽内的负压吸走，或散布在覆盖料层“下料口火眼”的周围，使得氧化铝粉不能够完全、准确的通过“下料口火眼”加入到电解质液层中去，造成电解槽内电解质液中的氧化铝浓度发生异常变化，影响铝电解槽生产。

发明内容：为了克服铝电解槽氧化铝加料装置的打壳锤头导向管和氧化铝导料管之间，如果直接进行焊接构造连接，会使得打壳锤头、导向管及氧化铝导料管与铝电解槽上部桁架结构产生导电连接的问题，致使打壳锤头导向管和氧化铝导料管之间产生构造间隔，在铝电解槽生产氧化铝加料过程中，致使氧化铝粉难以完全、准确的加入到铝电解电解质液层当中，所产生的的缺陷，解决铝电解槽氧化铝加料装置的氧化铝导料管下端口和打壳锤头导向管焊接组合后，与铝电解槽上部桁架结构的绝缘连接问题；为了克服打壳锤头导向管在铝电解槽上部桁架结构水平水平烟罩板上实施固定连接后，其打壳锤头导向管的下端口距铝电解槽阴极上表面的高度为定值，即不能够随着铝电解槽内的铝液层、电解质液层两水平的高度变化而发变化，所产生的技术缺陷，解决打壳锤头导向管下端口，和“下料口火眼”的堵塞问题，发明提出了一种新的铝电解槽氧化铝加料装置设计实施技术方案。

本发明一种新的铝电解槽氧化铝加料装置技术方案，其设计要领和创新目标是：

(1)解决现行铝电解结构设计无法将打壳锤头导向管和氧化铝导料管之间行焊接连接，形成一体化构件的问题；以消除氧化粉，在经过导料管下端口，流向“下料口火眼”时，被负压风吸走或堆积在“下料口火眼”边沿，造成加料不畅，或难以实现精确加料的问题；要想解决打壳锤头导向管和氧化铝导料管焊接构件一体化的问题，就必须同时将打壳锤头导向管和氧化铝导料管与铝电解槽上部桁架结构的水平烟罩板或烟道构件设置为绝缘非导电结构配置，以消除打壳锤头在接触铝液或电解质液时，将阳极电流传导给阴极，形成短路导电，造成无功电损耗的可能性。

(2)解决打壳锤头导向管下端底口的设定高度，不能够根据铝电解内铝液层及电解质液层的水平高度变化，而进行高度调整的问题，以消除打壳锤头导向管下端口及“下料口火眼”易产生堵料的问题。

为解决上述问题，本发明一种铝电解槽氧化铝加料装置，对现有的铝电解槽上部结构进行了改进创新。其创新点是：

(1)在铝电解上部桁架结构上，增设了可以使得打壳锤头导向管和氧化铝导料管同时进行上下运动的抬升机构，以便实现打壳锤头导向管下端口的高度可以根据电解槽内的铝液、电解质液层的高度变化进行高度调整。

(2)打壳锤头导向管和氧化铝导料管，由原设计的只有打壳锤头导向管能够与铝电解槽上部金属结构进行绝缘配置，改为将打壳锤头导向管和氧化铝导料管能够同时与与铝电解槽上部桁架结构进行绝缘配置，为壳锤头导向管和氧化铝导料管之间实现一体化焊接连接配置提供技术支撑。

本发明一种铝电解氧化铝加料装置的技术特征是：

1、一种铝电解氧化铝加料装置的技术特征是：在水平烟罩板2或排烟除尘管道3上，新增设置上导向滑动框架11，在导向滑动框架，11内，设置有滑动抬升装置12，其滑动抬升装置12的下端，构造有能够和铝电解槽上部桁架结构1进行绝缘构造配置的打壳锤头导向管10及氧化铝导料管9焊接组合构件；在滑动抬升装置12的上端，设置有提升连接构件14，该提升连接构件14与安装在铝电解槽上部桁架结构1上的升降驱动装置机构13相连接；在升降驱动装置机构13的驱动下，使设置在滑动抬升装置12下端的打壳锤头导向管10及氧化铝导料管9焊接构件，能够随着滑动抬升装置12上下升降运动而进行高度调整；以实现打壳锤头导向管10下端口，与电解槽底部阴极炭块层18上表面之间的高度距离，可以进行上下调整之目的。

以依据上述技术方案，打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9焊接组合构件；与铝电解槽上部桁架结构之间为绝缘结构配置，其构造方式即可以采用导向滑动框架11与水平烟罩板2或排烟除尘管道3之间，实施绝缘配置构造的方式进行；或采用滑动抬升装置12与打壳锤头导向管10及氧化铝导料管9焊接构件之间，实施绝缘结构配置的方式进行。

依据上述技术方案，导向滑动框架11与水平烟罩板2或排烟除尘管道3之间，采用绝缘结构配置时，在导向滑动框架的外周边与水平烟罩板的连接处，设置有水平边框固定压板30，在水平边框固定压板30与水平烟罩板2之间，设置有绝缘垫板31，水平边框固定压板30上设置有绝缘螺栓连接孔，该绝缘螺栓连接孔与水平烟罩板上的绝缘螺栓连接孔进行对应配置，用绝缘垫板31及绝缘管32和紧固螺栓，将导向滑动框架11和水平烟罩板2固定连接在一起，形成绝缘结构配置连接；致使滑动抬升装置12安装在导向滑动框架11内后，打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9焊接组合构件，与铝电解上部桁架结构之间，形成绝缘结构配置。

4、依据上述技术方案，当导向滑动框架11与水平烟罩板2或排烟除尘管道构件之间为绝缘构造配置时，其设置在导向滑动框架11内的滑动抬升装置12，与打壳锤头导向管10以及氧化铝导料管焊接构件之间为导电连接非绝缘构件连接。

5、依据上述技术方案，当滑动抬升装置12与打壳锤头导向管10、氧化铝导料管9焊接整体构件之间，为绝缘构造时，该滑动抬升装置12由下底板40，上盖板30、侧部立板41、上部绝缘垫层42、下部绝缘垫层43、以及打壳锤头导向管 10、氧化铝导料管9、水平支撑连接板38焊接组合件构造而成；

在下底板40、上盖板39上设置有打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9的绝缘隔离穿过孔44，该绝缘隔离穿过孔44的内壁直径，大于打壳锤头导向管10和氧化铝导料管外壁的直径，二者之间的间隙为绝缘空间间隙；

在打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9的外壁上，焊接有水平支撑连接板 38，该水平支撑连接板38的外形长宽尺寸，小于上盖板39和下底板40的外形长宽尺寸；其水平支撑连接板38的外周侧面，与侧部立板41之间设置有绝缘空间；

在水平支撑连接板板38与下底板40以及上盖板39之间，分别设置有上下绝缘垫层42和43。

该装置的上盖板39、上部绝缘层42、水平支撑连接板38、下部绝缘层43 以及下底板40之间，依靠侧部立板41的压紧焊接压力定位，使其成为打壳锤头导向管10及氧化铝导料管9焊接构件，与导向滑动框架之间的绝缘非导电结构配置，形成一个整体滑动抬升装置结构部件。

依据上述技术方案，当滑动抬升装置12与壳锤头导向管10及氧化铝导料管 9焊接构件之间为绝缘构造时，该滑动抬升装置12由下底板40、上盖板39、绝缘垫层42和43、夹紧绝缘螺栓29、以及由打壳锤头导向管，10和氧化铝导料管0、水平支撑连接板38组合构造而成；在下底板40、上盖板39上，分别设置有打壳锤头导向管10以及氧化铝导料管(9)的绝缘隔离穿过孔44，该两个绝缘隔离穿过孔的内壁直径，分别大于打壳锤头导向管10的外壁直径和大于氧化铝导料管的外壁直径，二者之间的间隙为绝缘空间；其水平支撑连接板38的外形长宽尺寸，小于上盖板39和下底板40的外形的长宽尺寸；二者之间的差异尺寸空间，为绝缘间隙空间；在水平支撑连接板38和下底板40之间、以及水平支撑连接板38和上盖板39之间，分别设置有上下绝缘垫层42和43在夹紧绝缘螺栓29与上盖板39、水平支撑连接板28、下底板40的孔缝之间，设置有绝缘管；用绝缘螺栓29将上盖板39、上部绝缘垫层42、中间水平支撑连接板38、下部绝缘垫层43和下底板40各层部之间，进行夹紧固定构造连接，使打壳锤头导向管10及氧化铝导料管9焊接构件，与导向滑动框架11之间成为绝缘结构配置的整体滑动抬升装置12部件。

依据上述技术方案，当滑动抬升装置12与壳锤头导向管10及氧化铝导料管9焊接构件之间为绝缘构造时，该滑动抬升装置12由水平支撑连接板38、打壳锤头导向管10氧化铝导料管9焊接组合件，半圆压紧连接钢套管47柔性绝缘耐火材料层46构造而成；即在打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9的上端外壁，分别缠绕上一层柔性耐火绝缘材料层46，作为导向管10和导料管9的绝缘层46，而后再在两个管的绝缘层46的外壁，分别压制焊接上半圆压紧连接钢套管47、再分别将压制焊接构造在导向管10和导料管9上端的两个压紧连接钢套管47与水平支撑连接板38进行焊接构造连接；使其构造成为一个在打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9上端外壁用柔性绝缘耐火材料作为绝缘层，用压紧连接钢套管47与水平支撑连接板38进行构造连接的滑动抬升装置12.

依据上述技术方案，该滑动抬升装置12的升降驱动装置机构为螺旋丝杠旋转驱动装置13，通过旋转升降驱动装置的螺旋丝杠25可以带动滑动抬升装置，12 以及打壳锤头导向管10以及氧化铝导料管一体化焊接构件，同时进行上下升降运动。

依据上述技术方案，在滑动抬升装置12的上端、安装有提升连接构件14；该提升连接构件14与铝电解上部桁架结构上1的升降驱动装置机构13进行构造连接，二者之间即可采用紧固螺栓、绝缘垫板、绝缘套管，与铝电解槽上部桁架结构1间实施绝缘紧固连接，亦可以用采用紧固螺栓、连接杆件与铝电解槽上部桁架结构1之间实施导电非绝缘紧固连接。

10、依据上述技术方案，设置固定在铝电解上部承重桁架结构1水平烟罩板2或排烟除尘管道3上的导向滑动框架11，其外观形状的水平投影可为矩形，亦可制作成左右半圆对称的矩形组合形状，其安装配置在导向滑动框架11内的滑动抬升装置12外观形状为对应配置。

采用本发明一种铝电解槽氧化铝加料装置技术方案构造制备的铝电解槽，与现有技术相比，具有以下优点：在铝电解槽上部水平烟罩板或烟道导向滑动框架内，设置滑动抬升装置，可以使得安装在滑动抬升装置底部的打壳锤头导向管和氧化铝粉导料焊接成为一体化构件，可以根据铝电解内铝液层及电解质液层的水平高度变化，在上部抬升机构的驱动调整打壳锤头导向管的工作高度，即可以调整打壳锤头导向管下端口，到电解质液层及覆盖料层”下料口火眼”处的高度距离，解决打壳锤头导向管、氧化铝导料管，以及“下料口火眼”易产生堵料、排气不畅、炭渣堵料等问题；在导向滑动框架或滑动抬升装置上，采用打壳锤头导向管和氧化铝导料管一体化焊接构件，与铝电解槽上部桁架结构的水平烟罩板或烟道构件进行绝缘的结构配置，不仅可以解决打壳锤头导向管和氧化铝导料管进行焊接组合导电连接配置的问题，而且可以消除打壳锤头在接触铝液或电解质液时，将阳极电流传导给阴极形成短路导电，造成无功电损耗的技术缺陷。

附图说明：本发明一种铝电解槽氧化铝加料装置的技术特征和技术方案通过说明书附图和实施例的表述则更为清晰。

图1、现通用铝电解槽氧化铝加料装置的构造示意图

图2、流入推压式氧化铝加料装置的构造示意图

图3、为本发明一种铝电解槽氧化铝下料装置实施例1的结构主视图

图4、为图3的A-A向断面图。

图5、为本发明一种铝电解槽氧化铝下料装置实施例2的结构主视图

图6、为图5B-B截面的侧视图

图7、为图5的俯视平面图。

图8、为图5A-A截面的俯视图。

图9、为本发明实施例3滑动抬升装置部件结构主视图

图10、为图9的俯视平面图。

图11、为图9的A-A断面视图

图12、为本发明实施例4滑动抬升装置部件结构主视图。

图13、为图12的平面俯视图。

图14、为图12的断面视图。

图15、为本发明实施例5滑动抬升装置与导向滑动框架构造的主视图。

图16、为图15的平面俯视图。

图17、为绝缘螺栓构造的示意图。

其图中所示：上部桁架结构1、水平烟罩板2、除尘排气烟道3、4打壳气缸4、打壳锤头连杆5、打壳锤头6、定容下料器7、氧化铝粉8、导料管9、导向管10、导向滑动框架11、滑动抬升装置12.升降驱动装置机构13、提升连接构件14、覆盖结壳层15、电解质液层16、铝液层17、阴极炭块层18、下料口火眼19、导向加料管20、绝缘套管21、下料器连接管口22、炭渣23、支撑框架24、螺旋丝杠25、升降连接板26、连接拉杆27、伸缩导料管28、绝缘螺栓29、固定边框30、绝缘垫板31、平光垫32、绝缘垫片33、绝缘套管34、烟道盖板35、加厚导向管36、加强连接板37、水平支撑连接板38、上盖板39、下底板40、侧部立拉板41、上部绝缘垫层42、下部绝缘垫层43、绝缘隔离穿过孔44、绝缘螺栓穿孔45、绝缘外套钢管 46、柔性绝缘材料层47、导料管和导向管穿过孔38、边框立板49。

具体实施方式：本发明一种铝电解槽氧化铝加料装置实施的目的，就是使得铝电解槽打壳下料装置打壳机构和下料机构的打壳锤头导向管10以及氧化铝导料管9在导向管10的下端部构造成为个既具有打壳锤头导向功能，又具有氧化铝加料导向功能的新型导向加料管20，同时使得该新型导向加料管20的下端口，可以根据铝电解槽膛内铝液水平和电解质液水平的变化，以及电解工艺的要求，进行上下调控运动，以此解决铝电解槽氧化铝加料通道和排气通道即“下料口火眼”堵塞及排气不畅的问题，实现铝电解的无人值守。

本发明方案的核心技术之一，就是解决打壳锤头导向管10和氧化铝导料管 9焊接成一体化的导电金属构件后，在电解生产过程中，即在进行上下运动的过程中，与铝电解槽上部桁架金属结构之间的绝缘的问题，以及该装置的上下运动结构及动作方式问题。

本发明一种铝电解槽氧化铝加料装置的具体实施方式，可以通过实施例进行了解认知：

实施例1：如图3、图4所示，一种铝电解槽氧化铝加料装置，由导料管9 导向管、导向滑动框架11、滑动抬升装置12、升降驱动装置机构13提升连接构件 14所构成。

其氧化铝导料管9和打壳锤头导向管10为焊接一体化构件，导料管9与导向管10相贯穿插后，其导向管10底部下端一段，形成了即具有氧化铝加料的导料功能，又具有打壳锤头导向功能的导向加料管20。

本实施例的构造特点之一是：导向滑动框架11与水平烟罩板2金属板之间，为绝缘非导电紧固连接构造；设置在导向滑动框架11内的滑动抬升装置12本体，与氧化铝导料管9和打壳锤头导向管10，可设置成焊接导电连接部件。具体构造方式是：

(1)用金属板焊接一个矩形框架结构件，为导向滑动框架11。

(2)导向滑动框架11的外侧周边，焊接有固定边框水平板30。

该固定边框水平板上，设置有绝缘螺栓29连接孔，该绝缘螺栓29连接孔，与水平烟罩板2上导向滑动框架11周边安装绝缘螺栓29连接孔相互对应配置。

(3)在水平烟罩板2上新增设置上，导向滑动框架11安装固定孔口。该安装固定孔口的内壁边沿尺寸，大于导向滑动框架11的外壁周边尺寸，其尺寸差异形成的间隙，为空间绝缘间隙。

(4)在固定边框水平板30与水平烟罩板2中间设置有绝缘材料垫板31层。

(5)采用绝缘螺栓29进行连接，将导向滑动框架11与水平烟罩板2安装就位。如图17所示：绝缘螺栓具体构造是：

在金属板固定边框水平板30的上部，用平光垫圈32、绝缘垫片33将螺母与固定边框水平板30实施绝缘构造；

在螺栓杆中间外壁，设置有绝缘套管，用绝缘套管实施螺栓杆与上层金属板固定边框水平板30，以及下层水平烟罩板2的绝缘构造；

在水平烟罩板2的下部，用绝缘垫片33、平光垫圈32将螺帽。

与水平烟罩板2实施绝缘构造。

而后用螺栓将上下各层板之间进行紧固连接。构造形成导向滑动框架(11) 与水平烟罩板之间的绝缘非导电连接构造。

本实施例特点之二是：设置在导向滑动框架11内的滑动抬升装置12，与打壳锤头导向管10以及氧化铝导料管9焊接组合件之间，为水平板焊接导电结构连接，即滑动抬升装置12可以设计成为一块水平板结构。

该水平板上开设有打壳锤头连杆5的穿过孔以及氧化铝粉穿过孔，并在水平板的底部，焊接构造上打壳锤头导向管10以及氧化铝导料管9焊接组合件。

在滑动抬升装置12水平板的上端，焊接设置有提升连接构件14，该提升连接构件14通过连接拉杆27，与固定在电解槽承重桁架1上部的升降驱动装置机构 13的抬升连接部件升降连接板26进行构造连接。

注意：本实施例的升降驱动装置机构13与铝电解上部承重桁架结构1之间为绝缘非导电螺栓紧固连接。

本实施例的升降驱动装置机构13为螺旋丝驱动机构，该升降驱动装置机构 13，用绝缘螺栓和绝缘垫板安装在铝电解槽上部结构承重桁架的支撑框架24上。

采用本实施例技术方案的优化效果是：将滑动抬升装置12安装在与水平烟罩板进行绝缘设置的导向滑动框架11内后，不仅可使得打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9焊接组合件，能够与铝电解槽上部金属构件之间，形成绝缘构造配置；而且可以在升降驱动装置机构13的驱动下，使打壳锤头导向管10以及氧化铝导料管9焊接组合件，能够根据铝电解槽内铝液层水平高度和电解质液层水平高度的变化及工艺要求，调节控制打壳锤头导向管10工作高度，即调整导向加料管20 下端口到铝电解槽底部阴极炭块上表面的距离。这样，不仅可使得打壳锤头导向连杆5和打壳锤头6在低位设置的导向管10约束下精准的打击成型”下料口火眼”，而且可以将氧化铝粉精确的加入到电解液中去，以实现铝电解槽的稳定平稳的运行。

实施例2：本实施例的构造特点之一是：导向滑动框架11与水平烟罩板2 金属板之间，为金属焊接导电连接构造；设置在导向滑动框架11内的滑动抬升装置12与导向滑动框架11进行接触的外部金属构件，与氧化铝导料管9和打壳锤头导向管10组合件之间为导电结构配置。

如图5、图6、图7、图8所示，本实施例一种铝电解槽氧化铝加料装置，由氧化铝导料管9、打壳锤头导向管10、导向滑动框架11、滑动抬升装置12、升降驱动装置机构13、提升连接构件14所构成；其氧化铝导料管9和打壳锤头导向管 10为焊接一体化组合构件，导向管的下端设置有一段即具有氧化铝加料的导料功能，又具有打壳锤头导向功能的导向下料口20。

具体构造方法是：用钢板焊接一个金属板矩形框架作为导向滑动框架11 并将其焊接在铝电解槽上部桁架结构1底部的水平烟罩板或除尘排气烟道3上的预留导的向滑动框架11安装开口上。即导向滑动框架11与水平烟罩板2或除尘排气烟道3金属板之间为焊接导电构造连接。

为了使得氧化铝导料管9和打壳锤头导向管10为焊接一体化构件，与铝电解槽上部桁架结构实验绝缘配置，其滑动抬升装置12的钢板壳体，与氧化铝导料管9和打壳锤头导向管10之间，为绝缘非导电结构配置。

该滑动抬升装置12由上盖板30、下底板40侧部立拉板41、和上部绝缘垫层42、下部绝缘垫层43以及氧化铝导料管9、打壳锤头导向管10和水平支撑连接板38组合构造而成。

其具体构造方法是：

(1)在下底板40和上盖板39上开设氧化铝导料管9和打壳锤头导向管10绝缘隔离穿过孔44；其绝缘隔离穿过孔44的内孔壁直径尺寸，必须大于所对应的打壳锤头导向管10、氧化铝导料管9的外壁尺寸，其二者之间的间隙为绝缘空间间隙。

(2)在水平支撑连接板38上，分别构造上导料管和导向管穿过孔48。

水平支撑连接板38的外周边轮廓尺寸，小于下底板40内周边轮廓尺寸；使得水平支撑连接板38在组装后，能够在侧部立拉板41的内侧形成绝缘间隙空间。如图9、图10、图11所示。

(3)在进行组装构造时，先将下底板40与侧部立拉板41进行焊接组合，形成一个凹形槽构件；

(4)在在凹形槽矩形构件的底部，打壳锤头导向管10、氧化铝导料管9管壁的外侧铺垫一层下部绝缘垫层43。

(5)在将打壳锤头导向管1 0和氧化铝导料管9穿过下底板40和下部绝缘垫层 43穿过孔后，再在打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9的上端口处，套装上水平支撑连接板38，并将上水平支撑连接板38与打壳锤头导向管10和氧化铝导料管焊接在一起；

(6)在水平支撑连接板38的上部在铺设一层带有打壳锤头导向管10穿过孔和氧化铝导料管9穿过孔的上部绝缘垫层42。

(7)在上部绝缘垫层42的上部，侧部立拉板41的内侧，铺设上一层带有打壳锤头导向管10绝缘隔离穿过孔和氧化铝导料管绝缘隔离穿过孔的金属上盖板 39.

(8)用机械千斤顶将上述安装组合层压实定位后，再用电焊将侧部立拉板41和上盖板39焊接组合在一起，形成一个钢板构成的外部金属壳体，在钢板壳体内侧边部，设置有绝缘垫层，中间构造有导向管10、导料管9

和水平支撑板38，且与外部金属壳体相互定位绝缘的滑动抬升装置12。

该滑动抬升装置12，安装在预留设置在水平烟罩板2或预留设置在除尘排气烟道3上的导向滑动框架11内后，由于打壳锤头导向管10、氧化铝导料管9和水平支撑板38焊接组合件本身，就与滑动抬升装置12金属外壳板绝缘，这样将滑动抬升装置12安装在导向滑动框架11后，其打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9 组合焊接件，与铝电解上部结构之间，就自然可以形成绝缘结构配置。

在滑动抬升装置12的上盖板上，设置有提升连接构件14，通过提升连接构件14和连接拉杆27，与固定在电解槽承重桁架1上部的升降驱动装置机构13的升降连接装置26进行配置连接。

在滑动抬升装置12的上盖板的氧化铝导料管上端处，设置有氧化铝粉流入接口，该接口可以采用伸缩导料管设计，与氧化铝加料装置定容下料器的氧化铝粉8排出流泻口进行构造连接。

从定容下料器排出流泻的氧化铝粉8可以经过伸缩导料管、设置在滑动抬升装置12内的氧化铝导料管9、与打壳锤头导向管和氧化铝导料管9焊接组合件、以及设置在打壳锤头导向管10底部的，即具有打壳锤头导向功能，又具有氧化铝粉导流功能的导向加料管20，并通过“下料口火眼”添加到电解槽内的电解质液层中。

采用本实施例技术方案的优化效果是：将滑动抬升装置12安装在与水平烟罩板进行绝缘设置的导向滑动框架11内后，不仅可使得打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9焊接组合件，能够与铝电解槽上部金属构件之间，形成绝缘构造配置；而且可以在升降驱动装置机构13的驱动下，使打壳锤头导向管10以及氧化铝导料管9焊接组合件，能够根据铝电解槽内铝液层水平高度和电解质液层水平高度的变化及工艺要求，调节控制打壳锤头导向管10工作高度，即调整导向加料管20 端口到铝电解槽底部阴极炭块上表面的距离。这样，不仅可使得打壳锤头导向连杆5和打壳锤头6在低位设置的导向管约束下精准的打击成型“下料口火眼”，而且可以将氧化铝粉精确的

加入到电解液中去，以实现铝电解槽的稳定平稳的运行。

实施例3：如图1图2、图13、图14所示，本实施例着重介绍说明本发明核心技术部件，即安装在导向滑动框架11内的一种滑动抬升装置12的构造方式。

该滑动抬升装置12由下底板40、上盖板39水平支撑连接板38、上部绝缘垫层42、下部绝缘垫层43以及绝缘螺栓29组合构造而成。

其构造方法是：先在下底板40和上盖板39上开设打壳锤头导向管10、氧化铝导料管9绝缘隔离穿过孔44；以及绝缘螺栓穿过孔45。

而后，在上部绝缘垫层43、下部绝缘垫层43以及水平支撑连接板38上开设打壳锤头导向管10氧化铝导料管9穿过孔48，以及绝缘螺栓穿过孔45。

该滑动抬升装置12的组装工序是：先将下底板40套在打壳锤头导向管10、氧化铝导料管9上，而后，再在下底板40上套装上一层下部绝缘垫层43，而后再在打壳锤头导向管10、氧化铝导料管9上端焊接配置上水平支撑连接板 38，而后，再在水平支撑连接板38上配置套装上一层上部绝缘垫层42和金属上盖板39，而后，用带有绝缘套管的绝缘螺栓29将各层部进行紧固定位连接，构造成一个完整的上下层为钢板，内部为上下绝缘层，在上下绝缘层内部构造有打壳锤头导向管10、氧化铝导料管9以及水平支撑连接板38，采用绝缘螺栓29进行紧固连接、且打壳锤头导向管10、氧化铝导料管9与下底板40上盖板39为绝缘构造的的滑动抬升装置12。

实施例4；如图15、图16所示，本实施例着重描述本发明的一种铝电解槽氧化铝加料装置的导向滑动边框11以及滑动抬升装置12和打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9绝缘配置的构造方式，

与上述实施例不同，本实施例的导向滑动边框11外部平面轮廓的水平投影不是一个方矩形，而是一个在方矩形两侧设置有半圆弧形的组合矩形。

因此，设置在导向滑动边框11内的滑动抬升装置12也对应配置，其外部平面轮廓的水平投影也是一个在方矩形两侧设置有半圆弧形的组合矩形。

该导向滑动边框11与铝电解槽的水平烟罩板2或排气烟道3直接进行焊接构造连接。

设置在导向滑动边框11内的滑动抬升装置12的抬升连接部件水平支撑连接板38与打壳锤头导向管10和氧化铝导料管0焊接组合件之间为绝缘构造连接。其具体构造和制作方法是：

(1)分别在打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9的上端口处缠绕一层柔性绝缘耐火材料层46，为了使柔性绝缘耐火材料层46和打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9能够紧密的构造在一起，可用粘结剂将其粘接在一起。

(2)分别在打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9上端柔性绝缘耐火材料层47外部，用两个半圆形钢管进行压接组对焊接，将柔性绝缘耐火材料层47密实的压制在打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9外侧部，形成内部为金属管道，中间为柔性绝缘耐火材料层47、外侧为两个半圆焊接的绝缘外套钢管46的组合构件。

(3)按导向滑动边框11的内部轮廓形状，构造一块水平支撑连接板38作为滑动抬升装置12的抬升连接部件，并在该块水平支撑连接板38上，分别开设两个绝缘外套钢管46穿过孔。

(4)将内部为打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9金属管道，中间为柔性绝缘耐火材料层46、外侧为两个半圆焊接的绝缘外套钢管46组合构件的绝缘外套钢管46的外壁，与水平支撑连接板38上对应组合焊接在一起。形成一个上部为水平连接板，下部为打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9组合件，且水平连接板与打壳锤头导向管10及氧化铝导料管9之间为绝缘非导电配置的滑动抬升装置12。

(5)为了提高滑动抬升装置12的导向滑动功能，可在水平连接板的周边，设置上与导向滑动边框11配套组合的导向边框立板49。

(6)为了延长处在“下料口火眼”高温区域的打壳锤头导向管10下端口的使用寿命，其导向管10下段的导向加料管20可以采用加厚耐腐蚀的钢管进行制作。

(7)为了打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9的焊接构造强度，在打壳锤头导向管10和氧化铝导料管9连接处可以焊接加强连接板26。

本发明一种铝电解槽氧化铝加料装置，其驱动滑动抬升装置12进行上下升降运动的驱动执行装置机构，即升降驱动装置机构13即可以采用螺旋丝杠传动装置进行配置，亦可以采用液压装置进行配置，或采用偏心连杆驱动装置进行配置。每台升降驱动装置机构13，即可以连接驱动一个下料点的滑动抬升装置 12进行上下运动，亦可以采用连杆机构设置，同时驱动一台铝电解槽上的几个滑动抬升装置12同时进行上下运动。

本发明一种铝电解槽氧化铝加料装置，其升降驱动执行机构装置13，既可以采用人工驱动，也可以采用电动机械装置进行驱动。

Claims (9)

1.一种铝电解槽氧化铝加料装置，其特征是：在水平烟罩板（ 2 ） 或排烟除尘管道（3） 上，新增设置有导向滑动框架（ 11） ，在导向滑动框架（ 11） 内，设置有滑动抬升装置（ 12 ） ，其滑动抬升装置（ 12 ） 的下端，构造有能够和铝电解槽上部桁架结构（ 1 ） 进行绝缘构造配置的打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接组合构件；其打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接组合构件，与铝电解槽上部金属桁架结构（ 1 ） 之间的绝缘结构配置构造方式，采用导向滑动框架（ 11 ） 与水平烟罩板（ 2 ）之间，实施绝缘配置构造的方式进行；或采用滑动抬升装置（ 12 ） 与打壳锤头导向管（ 10 ）和氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接构件之间，实施绝缘结构配置的方式进行；在滑动抬升装置（ 12 ） 的上端，设置有提升连接构件（ 14 ） ；该提升连接构件（ 14 ） ，与安装在铝电解槽上部金属桁架结构（ 1 ） 上的升降驱动装置机构（ 13 ） 相连接；在升降驱动装置机构（ 13 ） 的驱动下，设置在滑动抬升装置（ 12 ） 下端的打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接构件，能够随着滑动抬升装置（ 12 ） 上下升降运动而进行高度调整，以实现打壳锤头导向管（ 10 ） 下端口，与电解槽底部阴极炭块层（ 18 ） 上表面之间的高度距离，即下料口火眼（ 19 ） 上端之间的高度距离可以进行上下调整，这样不仅可使得打壳锤头导向连杆（ 5 ） 和打壳锤头（ 6 ） 在低位设置的导向管（ 10 ） 约束下精准的打击成型下料口火眼（ 19 ） ，而且可以将氧化铝粉精确的加入到电解液中去，以实现铝电解槽的稳定平稳的运行。

2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝加料装置，其特征是：该滑动抬升装置（12 ） 的升降驱动装置机构，为螺旋丝杠旋转驱动装置，通过旋转升降驱动装置的螺旋丝杠（ 25 ） ，可带动滑动抬升装置（ 12 ） ，以及打壳锤头导向管（ 10 ） 以及氧化铝粉导料管（ 9 ） 一体化焊接构件，同时进行上下升降运动。

3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝加料装置，其特征是：当导向滑动框架（11 ） 与水平烟罩板（ 2 ） 或排烟除尘管道（ 3 ） 之间采用绝缘结构方式配置时，在导向滑动框架（ 11 ） 的外周边，与水平烟罩板（ 2 ） 的连接处，设置有水平边框固定压板（30） ，在水平边框固定压板（ 30 ） 与水平烟罩板（ 2 ） 之间，设置有绝缘垫板（ 31 ） ，水平边框固定压板（ 30 ） 上，设置有绝缘螺栓连接孔，该绝缘螺栓连接孔与水平烟罩板上的绝缘螺栓连接孔进行对应配置，用绝缘垫板（ 31 ） 及绝缘管（ 32 ） 和紧固螺栓，将导向滑动框架（ 11 ） 和水平烟罩板（ 2 ） 固定连接在一起，形成绝缘结构配置连接；致使滑动抬升装置（ 12 ） 安装在导向滑动框架（ 11 ） 内后，打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接组合构件，与铝电解上部桁架结构之间，形成绝缘结构配置。

4.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝加料装置，其特征是：当导向滑动框架（11 ） 与水平烟罩板（ 2 ） 或排烟除尘管道构件之间为绝缘构造配置时，其设置在导向滑动框架（ 11 ） 内的滑动抬升装置（ 12 ） ，与打壳锤头导向管（ 10 ） 以及氧化铝粉导料管焊接构件之间为导电非绝缘构造连接。

5.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝加料装置，其特征是：当滑动抬升装置（12 ） 与打壳锤头导向管（ 10） 和 氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接整体构件之间为绝缘构造时，该滑动抬升装置由下底板（ 40 ） 、上盖板（ 30 ） 、侧部立板（ 41 ） 、上部绝缘垫层（42 ） 、下部绝缘垫层（ 43 ） 、以及打壳锤头导向管（ 10 ） 、氧化铝粉导料管（ 9 ） 、水平支撑连接板（ 38 ） 焊接组合件构造而成；在下底板（ 40 ） 、上盖板（ 39 ） 上设置有打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝粉导料管（ 9 ） 的绝缘隔离穿过孔（ 44 ） ，该绝缘隔离穿过孔（ 44 ） 的内壁直径，大于打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝粉导料管外壁的直径，二者之间的间隙为绝缘空间间隙；在打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝粉导料管（ 9 ） 的外壁上，焊接有水平支撑连接板（ 38 ） ，该水平支撑连接板（ 38 ） 的外形长宽尺寸，小于上盖板（ 39 ） 和下底板（ 40 ） 的外形长宽尺寸；其水平支撑连接板（ 38 ） 的外周侧面，与侧部立板（ 41 ） 之间设置有绝缘空间；在水平支撑连接板（ 38 ） 与下底板（ 40 ） 以及上盖板（ 39 ） 之间，分别设置有上部 绝缘垫层（ 42 ） 和下部绝缘垫层 （ 43 ） ；该装置的上盖板（ 39 ） 、上部绝缘垫层（ 42 ） 、水平支撑连接板（ 38 ） 、下部绝缘垫层（ 43 ） 以及下底板（ 44 ） 之间，依靠侧部立板（ 41 ） 的压紧焊接压力定位，使其成为打壳锤头导向管（ 10 ） 及氧化铝粉导料管焊接构件，与导向滑动框架之间的绝缘非导电结构配置，形成一个整体滑动抬升装置结构部件。

6.据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝加料装置，其特征是：当滑动抬升装置（ 12 ）与打壳锤头导向管（ 10 ） 及氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接构件之间为绝缘构造时，该滑动抬升装置（ 12 ） 由下底板（ 40 ） 、上盖板（ 39 ） 、绝缘垫层、夹紧绝缘螺栓（ 29 ） 、以及由打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝粉导料管（ 9 ） 、水平支撑连接板（ 38 ） 组合件构造而成；在下底板（ 40 ） 、上盖板（ 39 ） 上，分别设置有打壳锤头导向管（ 10 ） 以及氧化铝粉导料管的绝缘隔离穿过孔（ 44 ） ， 该两个绝缘隔离穿过孔的内壁直径，分别大于打壳锤头导向管的外壁直径，和大于氧化铝粉导料管的外壁直径，二者之间的间隙为绝缘空间；其水平支撑连接板（ 38 ） 的外形长宽尺寸，小于上盖板（ 39 ） 和下底板（ 40 ） 的外形长宽尺寸；二者之间的尺寸差异空间，为绝缘间隙空间；在水平支撑连接板（ 38 ） 和下底板（ 40 ） 之间、以及水平支撑连接板（ 38 ） 和上盖板（ 39 ） 之间，分别设置有上下绝缘垫层，在夹紧绝缘螺栓（ 29 ） 与上盖板（ 39 ） 、水平支撑连接板（ 38 ） 、下底板（40 ） 的孔缝之间设置有绝缘管；用绝缘螺栓（ 29 ） 将上盖板（39） 、上部绝缘垫层（42）、中间水平支撑连接板（ 38 ） 、下部绝缘垫层（ 43 ） 和下底板（ 40 ） 各层部之间，进行夹紧固定构造连接，使打壳锤头导向管（ 10 ） 及氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接构件，与导向滑动框架（ 11 ） 之间成为绝缘结构配置的整体滑动抬升装置（ 12） 部件。

7.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝加料装置，其特征是：当滑动抬升装置（12 ） ，与打 壳锤头导向管（ 10 ） 及氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接构件之间为绝缘构造时，该滑动抬升装置（ 12 ） 由水平支撑连接板（ 38 ） 、打壳锤头导向管（ 10） 和氧化铝粉导料管（ 9 ） 焊接组合件，由半圆压紧连接钢套管（ 47 ） 、柔性绝缘耐火材料层（ 46 ） 构造而成；即在打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝粉导料管（ 9 ） 的上端外壁，分别缠绕上一层柔性耐火绝缘材料层（ 46 ） ，作为导向管（ 10 ） 和导料管（ 9 ） 的绝缘层；后再在两个管的绝缘层的外壁，分别压制焊接上半圆形压紧连接钢套管（ 47 ） 后，再分别将压制焊接构造在导向管（ 10 ） 和导料管（ 9 ） 上端的两个压紧连接钢套管（ 47 ） ，与水平支撑连接板（ 38 ） 进行焊接构造连接， 使其构造成为一个在打壳锤头导向管（ 10 ） 和氧化铝导料管（ 9 ） 上端外壁用柔性绝缘耐火材料作为绝缘层，用压紧连接钢套管（ 47 ） ，与水平支撑连接板（ 38 ） 进行构造连接的滑动抬升装置（ 12 ） 。

8.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝加料装置，其特征是：在滑动抬升装置（12 ） 的上端安装有提升连接构件（ 14 ） ，该提升连接构件（ 14 ） 与铝电解上部的升降驱动装置机构（ 13 ） 进行构造连接，二者之间即可采用紧固螺栓、绝缘垫板、绝缘套管，与铝电解槽上部桁架结构（ 1 ） 之间实施绝缘紧固连接，或采用紧固螺栓、连接杆件与铝电解槽上部桁架结构（ 1 ） 之间实施导电非绝缘紧固连接。

9.根据权利要求1所述的一种铝电解槽氧化铝加料装置，其特征是：设置固定在铝电解上部桁架结构（ 1 ） 水平烟罩板（ 2 ） 上的导向滑动框架（ 11 ） 其外观形状的水平投影可为矩形，或制作成左右半圆对称的矩形组合形状，其滑动抬升装置（ 12 ） 的外观形状与导向滑动框架（ 11 ） 为对应配置。

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