CN107513728A - 一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽，电解槽包括：槽体、阳极、保温装置、称重椼架、阳极母线提升装置、打壳装置、下料装置和集气排烟装置；所述槽体包括槽壳、内衬和槽端头，用于盛放电解质和铝液；阳极由阳极母线、阳极炭块和下槽阳极母线组成；保温装置用于阳极保温；称重椼架用于固定支撑阳极母线提升装置、打壳装置、下料装置和集气排烟装置。本发明改变传统的电解换极操作，降低劳动强度，利用环境保护，同时降低运输及破碎的成本。
Description
技术领域
本发明涉及电解铝技术领域，尤其涉及一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽。
背景技术
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，电能转化为热能，在950℃-970℃下，始终保持电解槽内电解质为熔融状态，氧化铝粉在电解质能产生电化学反应，从而产生液态铝。
保持电解槽温度是电解生产的重要因素，需要在阳极上进行保温料覆盖，阳极保温料主要使用氧化铝粉和电解质块，首先在阳极上覆盖块状保温料，即电解质块，在上层覆盖粉状保温料，即氧化铝粉，以确保减少电解槽温度散热。随着电解生产，阳极不断的消耗，在电解槽内使用周期约为32天，消耗后，残极需要从电解槽内提出来，更换新阳极。
阳极更换是目前铝电解生产主要操作，也是职工劳动量做大的操作，其操作难度在于残极保温料撤下，需要将人工使用铁锨、铁耙等工具，将保温料从阳极上撤下，是纯劳动力操作，在撤保温料的过程中，造成的粉尘飞扬对环境和职工身体健康具有很大的危害。撤下的保温料使用车辆运输到破碎车间，将块状保温料进行粉碎，然后将粉状保温料运输至电解车间，用于新换阳极的保温。这是一个反复的过程，运输成本和粉碎成本比较大，造成劳动量大和生产成本增高。
发明内容
本发明提供一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽，改变传统的电解换极操作，降低劳动强度，利用环境保护，同时降低运输及破碎的成本。
为了实现上述目的，本发明的方案是：一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽，电解槽包括：槽体、阳极、保温装置、称重椼架、阳极母线提升系统、打壳装置、下料装置和集气排烟装置；槽体包括槽壳、内衬和槽端头，用于盛放电解质和铝液；阳极由阳极母线、阳极炭块和下槽阳极母线组成；保温装置用于阳极保温；称重椼架用于固定支撑阳极母线提升系统、打壳下料装置和集气、排烟装置。
进一步的，槽壳采用12-16mm厚的钢板焊接而成，其上部周边焊有槽缘板，其外部使用型钢加固，克服内衬材料在高温下产生的热反应和化学应力，约束内衬不发生变形的作用；槽壳的内侧底部铺有一层10mm的石棉板和65mm厚的硅酸钙质绝热板，绝热板上铺一层5mm的耐火粉或氧化铝粉；槽壳的外侧底端为槽端头。
进一步的，内衬材料为炭质材料、耐火材料、保温材料、粘结材料四种中的一种。
进一步的，保温装置根据阳极尺寸制作，固定在装有阳极的槽壳上，为可拆卸结构，主要成分为耐高温岩棉。
进一步的，保温装置需要更换时，可直接从残极上取下，更换阳极后，保温装置覆盖在新极上，可循环使用。
进一步的，称重椼架采用钢制的实腹板梁和门型立柱，板梁由角钢和钢板焊接而成，门型立柱由钢板制成门字形，下部用铰链连接在槽壳上。
进一步的，阳极母线提升系统包括母线提升框架导向槽、水平母线连接板、螺旋起重机、传动轴、减速箱和电动机；电动机连接减速箱，减速箱通过联轴节与传动轴连接，传动轴带动螺旋起重机，螺旋起重机与阳极母线相连，并和连接两者的水平母线连接板构成一个框架结构。
进一步的，打壳下料装置包括打壳气缸、打壳锤头、料箱和下料器组成，打壳下料装置由操控箱控制，通过电磁阀控制完成自动打壳下料。
进一步的，集气、排烟装置为槽顶板和槽周边铝合金槽罩盖板构成集气罩，槽顶板与阳极导杆之间用石棉布密封，电解槽产生的烟气由集气箱汇集到支烟管，再进入主烟管送到净化系统。
本发明的有益效果是：有效降低人工劳动强度，减少粉尘飞扬，改善工作环境，该发明采用硅酸钙板，利用其保温、轻质、耐腐蚀、易成型的特点，按照阳极尺寸进行设计制作，更换阳极后，直接将保温盖板覆盖于新极，完全达到保温效果，替代粉块状保温料。盖板为长期性循环使用，职工换极时直接取下，更换阳极后直接覆盖，职工不需要再使用工具扒料、加料，彻底改变了传统的操作模式。同时省去了粉块状保温料的运输及破碎工序，降低了运输及生产成本。
附图说明
图1为本发明的具有阳极覆盖保温装置的电解槽结构的主视图；
图2为本发明的具有阳极覆盖保温装置的电解槽结构的俯视图；
图3为本发明的具有阳极覆盖保温装置的电解槽结构的侧视图；
图4为本发明的保温装置剖视图；
图5为本发明的保温装置侧视图；
图6为本发明的保温装置俯视图。
图中：1-门型立柱；2-槽壳；3-槽端头；4-母线提升框架导向槽；5-阳极母线提升系统；6-打壳气缸；7-水平母线连接板；8-阳极导杆；9-导杆螺旋夹具；10-阳极母线；11-槽罩盖板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：
如图1至图6所示，为本发明一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽的结构图，电解槽包括：槽体、阳极、保温装置、称重椼架、阳极母线提升系统5、打壳装置、下料装置和集气排烟装置；槽体包括槽壳2、内衬和槽端头3，用于盛放电解质和铝液；阳极由阳极母线10、阳极炭块和下槽阳极母线组成；保温装置用于阳极保温；称重椼架用于固定支撑阳极母线提升系统5、打壳下料装置和集气、排烟装置。
其中槽壳2采用12-16mm厚的钢板焊接而成，其上部周边焊有槽缘板，其外部使用型钢加固，克服内衬材料在高温下产生的热反应和化学应力，约束内衬不发生变形的作用；槽壳2的内侧底部铺有一层10mm的石棉板和65mm厚的硅酸钙质绝热板，绝热板上铺一层5mm的耐火粉或氧化铝粉；槽壳2的外侧底端为槽端头3。
其中内衬材料为炭质材料、耐火材料、保温材料、粘结材料四种中的一种。
其中保温装置根据阳极尺寸制作，固定在装有阳极的槽壳2上，为可拆卸结构，主要成分为耐高温岩棉。
其中保温装置需要更换时，可直接从残极上取下，更换阳极后，保温装置覆盖在新极上，可循环使用。
其中称重椼架采用钢制的实腹板梁和门型立柱1，板梁由角钢和钢板焊接而成，门型立柱1由钢板制成门字形，下部用铰链连接在槽壳2上。
其中阳极母线提升系统5包括母线提升框架导向槽4、水平母线连接板7、螺旋起重机、传动轴、减速箱和电动机；电动机连接减速箱，减速箱通过联轴节与传动轴连接，传动轴带动螺旋起重机，螺旋起重机与阳极母线10相连，并和连接两者的水平母线连接板7构成一个框架结构。
其中打壳下料装置包括打壳气缸6、打壳锤头、料箱和下料器组成，打壳下料装置由操控箱控制，通过电磁阀控制完成自动打壳下料。
其中的集气、排烟装置为槽顶板和槽周边铝合金槽罩盖板11构成集气罩，槽顶板与阳极导杆8之间用石棉布密封，电解槽产生的烟气由集气箱汇集到支烟管，再进入主烟管送到净化系统。
所述电解槽的工作方式为：整流所将交流电转变为直流电后，电流通过槽底母线，输送至电解槽，电流从母线输送至阳极导杆8，再输送至阳极炭块，阳极炭块具有导电功能。阳极炭块在槽内，浸入液态电解质中，然后氧化铝粉在电解质中发生电化学反应，产生液态铝，液态率析出后，沉在电解槽最底部。电流通过电解质、液态铝液，输送至电解槽阴极底块，在生产过程中不消耗，在电解槽装炉时，将阴极底块平铺至电解槽底部。电解槽正常工作时，直流电依次经过：阳极母线10—阳极炭块—电解质—阴极炭块—阴极母线—下槽阳极母线。
该具有阳极覆盖保温装置的电解槽有效降低人工劳动强度，减少粉尘飞扬，改善工作环境，该发明采用硅酸钙板，利用其保温、轻质、耐腐蚀、易成型的特点，按照阳极尺寸进行设计制作，更换阳极后，直接将保温盖板覆盖于新极，完全达到保温效果，替代粉块状保温料。盖板为长期性循环使用，职工换极时直接取下，更换阳极后直接覆盖，职工不需要再使用工具扒料、加料，彻底改变了传统的操作模式。同时省去了粉块状保温料的运输及破碎工序，降低了运输及生产成本。
上述各实施例可在不脱离本发明的保护范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本发明申请专利的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽，其特征在于，所述电解槽包括：槽体、阳极、保温装置、称重椼架、阳极母线提升装置、打壳装置、下料装置和集气排烟装置；所述槽体包括槽壳、内衬和槽端头，用于盛放电解质和铝液；所述阳极由阳极母线、阳极炭块和下槽阳极母线组成；所述保温装置用于阳极保温；所述称重椼架用于固定支撑阳极母线提升装置、打壳下料装置和集气、排烟装置。
2.根据权利要求1所述电解槽，其特征在于，所述槽壳采用12-16mm厚的钢板焊接而成，其上部周边焊有槽缘板，其外部使用型钢加固，克服内衬材料在高温下产生的热反应和化学应力，约束内衬不发生变形的作用；所述槽壳的内侧底部铺有一层10mm的石棉板和65mm厚的硅酸钙质绝热板，绝热板上铺一层5mm的耐火粉或氧化铝粉；槽壳的外侧底端为槽端头。
3.根据权利要求1所述电解槽，其特征在于，所述内衬材料为炭质材料、耐火材料、保温材料、粘结材料四种中的一种。
4.根据权利要求1所述电解槽，其特征在于，所述保温装置根据阳极尺寸制作，固定在装有阳极的槽壳上，为可拆卸结构，主要成分为耐高温岩棉。
5.根据权利要求1所述电解槽，其特征在于，所述保温装置需要更换时，可直接从残极上取下，更换阳极后，保温装置覆盖在新极上，可循环使用。
6.根据权利要求1所述电解槽，其特征在于，所述称重椼架采用钢制的实腹板梁和门型立柱，板梁由角钢和钢板焊接而成，门型立柱由钢板制成门字形，下部用铰链连接在槽壳上。
7.根据权利要求1所述电解槽，其特征在于，所述阳极母线提升系统包括母线提升框架导向槽、水平母线连接板、螺旋起重机、传动轴、减速箱和电动机；所述电动机连接所述减速箱，所述减速箱通过联轴节与所述传动轴连接，所述传动轴带动所述螺旋起重机，所述螺旋起重机与阳极母线相连，并和连接两者的水平母线连接板构成一个框架结构。
8.根据权利要求1所述电解槽，其特征在于，所述打壳下料装置包括打壳气缸、打壳锤头、料箱和下料器组成，所述打壳下料装置由操控箱控制，通过电磁阀控制完成自动打壳下料。
9.根据权利要求1所述电解槽，其特征在于，所述集气、排烟装置为槽顶板和槽周边铝合金槽罩盖板构成集气罩，槽顶板与阳极导杆之间用石棉布密封，电解槽产生的烟气由集气箱汇集到支烟管，再进入主烟管送到净化系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171226 |