CN108624917A - 一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置及预热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置及预热方法，装置包括磷生铁原料预热管道和阳极预热管道，两预热管道由供热管道连接，磷生铁原料预热管道上设置阀门和磷生铁原料预热工位，阳极预热管道上设置阀门，阳极预热工位，和装卸引导装置，磷生铁原料预热管道和阳极预热管道内为流动的热媒介，其从磷生铁原料预热管道和阳极预热管道的一端流入，从磷生铁原料预热管道和阳极预热管道的另一端流出，方法包括将阳极或磷生铁原料放置到相应预热工位，打开阀门，热媒介在预热管道内流动，利用热媒介携带的热量通过预热管道的管壁进行预热，最后，关闭阀门，节约能源，提高组装质量，解决现有技术中没有合适预热装置及方法的难题。

Description

一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置及预热方法

技术领域

本发明涉及电解铝行业，具体涉及一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置及预热方法。

背景技术

铝电解用阳极一般为预焙类阳极炭块或惰性阳极，浇铸阳极用的磷生铁液需要将磷生铁原料熔化至很高的温度才能进行浇铸，新上槽阳极导全电流时间较长，一般为24小时左右，这样会引起铝电解槽电压摆动和针振问题，为提高使用时的阳极温度，现有技术为在阳极组装后用电加热，燃气加热，残极温度预热或放到电解槽与电解槽之间预热，这些组装方法是在阳极组装浇铸磷生铁后进行的，且因为浪费能源，成本高，环境污染等原因无法得到大规模应用。

此外，阳极在焙烧好后，至使用时一般都有一段时间距离和地点距离，在运输和存放期内阳极会吸收自然界的水分，使阳极本体受潮，阳极组装中在磷生铁液浇铸时需要1400度左右的磷生铁液，其与阳极中的水分会发生剧烈反应，产生大量气泡，这些气泡会使得浇铸冷却后的磷生铁环密度降低，空隙率增加，电阻增大，严重时磷生铁液会发生喷溅，爆炸，危及工作人员的安全，甚至会迫使正常浇铸工作中止，不得不进行二次浇铸，二次浇铸会使得磷生铁环上表面凹凸不平，影响钢爪防护环的放置，还会造成磷生铁环上下断裂。

综上所述，没有合适的预热装置及其预热方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置。

本发明提供技术方案具体为：

一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，它包括磷生铁原料预热管道和阳极预热管道，磷生铁原料预热管道和阳极预热管道的两端都设有阀门，且磷生铁原料预热管道和阳极预热管道由供热管道连接为一体；磷生铁原料预热管道上固定有磷生铁原料预热工位，阳极预热管道上固定多个阳极预热工位，每个阳极预热工位都固定至少两个装卸引导装置，每个阳极预热工位放置一个阳极，或者在面对面的二个阳极预热工位上放置两个面对面的阳极组；磷生铁原料预热管道和阳极预热管道内为流动的热媒介，其从磷生铁原料预热管道和阳极预热管道的一端流入，从磷生铁原料预热管道和阳极预热管道的另一端流出。

所述阳极预热工位的侧面设有辅助金属槽。

磷生铁原料预热管道和阳极预热管道的横截面为圆形、矩形或者上大下小的梯形。

磷生铁原料预热管道，阳极预热管道和装卸引导装置均为金属材料制成。

磷生铁原料预热管道和阳极预热管道按照W型、U型、L型、矩形或者直线型布置。

所述阀门电连接终端控制器。

所述热介质为液态或者气态。

所述磷生铁原料预热工位上设置一托盘。

一种利用所述的阳极或磷生铁原料组装前的预热装置的预热方法：包括如下步骤：

第一步，将需要预热的阳极放置在阳极预热工位上或/和将需要预热的磷生铁原料放置在磷生铁原料预热工位上；

第二步，打开阳极预热管道两端的阀门，使热媒介在阳极预热管道内流动，利用热媒介携带的热量通过阳极预热管道的管壁传递给阳极或/和打开磷生铁原料预热管道两端的阀门，使热媒介在磷生铁原料预热管道内流动，利用热媒介携带的热量通过磷生铁原料预热管道的管壁传递给托盘给磷生铁原料加热；

第三步，预热完成后，关闭阳极预热管道或/和磷生铁原料预热管道两端的阀门。

所述的预热方法，第一步中，将阳极放置在阳极预热工位上时，使用撬棒配合辅助金属槽，将阳极调整至合适位置。

本发明采用组装前进行阳极和磷生铁原料的预热，具有如下有益效果：

1.有效解决了阳极在运输存贮过程中受潮导致浇铸磷生铁时喷溅现象和被迫进行二次浇铸，减少因潮湿气体上升使孔隙率增大导致电阻增大的问题，减少因潮湿气体发生喷溅引起的磷生铁上平面不平整问题，使得保护环与阳极能良好接触；

2.浇铸前使阳极预热，炭丸直径膨胀增大，上槽后磷生铁与阳极之间的缝隙相对减少，从而降低铁-碳压降；

3.解决阳极上槽时电解质剧烈喷溅引起的安全问题；

4.新上槽阳极导全电流时间缩短，减少槽电压波动和针振现象，降低电解槽设定电压；

5.减少本阳极及周围的水平电流和阳极偏流，提高电解槽的运行稳定性；

6.预加热阳极，减少了上槽后阳极加热所需的电能；

7.预加热时阳极及钢爪同时预热，使组装浇铸的磷生铁液的温度可适当降低，从而减少熔化磷生铁所耗电能；

8.浇铸前将阳极及钢爪腿进行预热，减少磷铁环因浇铸后急剧冷却引起的开裂现象；

9. 预加热磷生铁原料，减少了磷生铁原料加热所需的电能。

附图说明

图1是一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置示意图。

图2是阳极预热管道上装卸引导装置与辅助金属槽的另一布置方式。

1.磷生铁原料预热管道，2.磷生铁原料预热工位，3.阳极预热工位，4.辅助金属槽，5.装卸引导装置，6.阳极预热管道，7.阀门，8.供热管道，9.阳极。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例实例仅仅是本发明一部分实施实例，而不是全部的实施实例，基于本发明的实施实例，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实例，都属于本发明保护的范围。

一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，它包括磷生铁原料预热管道 1和阳极预热管道 6，磷生铁原料预热管道 1和阳极预热管道 6的两端都设有阀门7，且磷生铁原料预热管道 1和阳极预热管道 6由供热管道8连接为一体；磷生铁原料预热管道 1上固定有磷生铁原料预热工位2，阳极预热管道 6上固定多个阳极预热工位3，每个阳极预热工位3都固定至少两个装卸引导装置4，每个阳极预热工位3放置一个阳极，或者在面对面的二个阳极预热工位3上放置两个面对面的阳极组。

为了方便调节阳极在阳极预热工位3的横向（就是图1中的上下方向）位置，阳极预热工位3的侧面（就是图1中的上下方向）设有辅助金属槽4，辅助金属槽4可以配合撬棒等工具微调阳极的位置。

磷生铁原料预热管道 1和阳极预热管道 6的横截面为圆形、矩形等形状，为了有较好的预热效果，最好为上大下小的梯形。

为了有较好的预热效果，磷生铁原料预热管道 1，阳极预热管道 6和引导装卸装置5为金属材料制成，这样导热效果好。

为了适应各类场地，磷生铁原料预热管道 1和阳极预热管道 6可以按照W型、U型、L型、矩形及直线型布置，图1中画出的为U型，且磷生铁原料预热管道 1和阳极预热管道 6的水平布置方式为串联、并联或串联与并联方式相结合。一个工厂的应用可由若干组本装置串联、并联或者串联并联相结合组成。

所述阀门7电连接终端控制器，能实现流量、温度、时间自动化控制。

所述热介质为液态或者气态及其它介质。

所述热介质的热源为工厂的废水、废气。

所述磷生铁原料预热工位2上设置一托盘，且托盘边沿四周高于托盘内侧，实现磷生铁原料不易从托盘中脱离。

所述预热装置适用阳极范围广泛，能够预热的阳极不仅仅为预焙炭阳极也包括其它各种阳极如惰性阳极，此外，所述预热装置还适用于加热熔化磷生铁液用的磷生铁原料。

一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，其中，所述装卸引导装置5使得阳极和阳极预热管道 6之间留有一定的空间，使叉车方便进行阳极的移动装卸，图1中的装卸引导装置5在阳极预热管道 6上为凸起结构，叉车叉入装卸引导装置5一侧即可实现阳极的移动装卸，所述辅助金属槽4可以将未放置到位的阳极，使用撬棒将阳极调整至合适位置。

所述装卸引导装置5和辅助金属槽4在阳极预热管道 6上可以有多种布置形式，如图2为装卸引导装置5与辅助金属槽4的另一布置方式。

装卸引导装置5在阳极预热管道 6上为下凹形，辅助金属槽4在阳极预热管道 6两侧均匀分布并与装卸引导装置5的一侧相邻；此种布置方式，叉车叉入装卸引导装置5的凹槽内即可实现阳极的移动装卸，此外，该方式布置使得阳极与预热管道间接触更紧密，预热效果极佳。

利用所述阳极或磷生铁原料组装前预热装置的预热方法为：

第一步，将需要预热的阳极放置在阳极预热工位3上或/和将需要预热的磷生铁原料放置在磷生铁原料预热工位2上；

第二步，打开阳极预热管道 6两端的阀门7，使热媒介在阳极预热管道 6内流动，利用热媒介携带的热量通过阳极预热管道 6的管壁传递给阳极或/和打开磷生铁原料预热管道1两端的阀门7，使热媒介在磷生铁原料预热管道 1内流动，利用热媒介携带的热量通过磷生铁原料预热管道 1的管壁传递给托盘给磷生铁原料加热；

第三步，预热完成后，关闭阳极预热管道 6或/和磷生铁原料预热管道 1两端的阀门7。

第一步中，将阳极放置在阳极预热工位3上时，使用撬棒配合辅助金属槽4，将阳极调整至合适位置。

此外，本发明中所述阳极的预热不仅可在浇铸磷生铁液的组装前进行，也可以在阳极浇铸中使用和阳极浇铸后到电解槽更换前仍可继续使用，达到加热保温的目的。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，其特征在于：它包括磷生铁原料预热管道（1）和阳极预热管道（6），磷生铁原料预热管道（1）和阳极预热管道（6）的两端都设有阀门（7），且磷生铁原料预热管道（1）和阳极预热管道（6）由供热管道（8）连接为一体；磷生铁原料预热管道（1）上固定有磷生铁原料预热工位（2），阳极预热管道（6）上固定多个阳极预热工位（3），每个阳极预热工位（3）都固定至少两个装卸引导装置（5），每个阳极预热工位（3）放置一个阳极，或者在面对面的二个阳极预热工位（3）上放置两个面对面的阳极组；磷生铁原料预热管道（1）和阳极预热管道（6）内为流动的热媒介，其从磷生铁原料预热管道（1）和阳极预热管道（6）的一端流入，从磷生铁原料预热管道（1）和阳极预热管道（6）的另一端流出。

2.根据权利要求1所述的一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，其特征在于：阳极预热工位（3）的侧面设有辅助金属槽（4）。

3.根据权利要求1所述的一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，其特征在于：磷生铁原料预热管道（1）和阳极预热管道（6）的横截面为圆形、矩形或者上大下小的梯形。

4.根据权利要求1所述的一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，其特征在于：磷生铁原料预热管道（1），阳极预热管道（6）和装卸引导装置（5）均为金属材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，其特征在于：磷生铁原料预热管道（1）和阳极预热管道（6）按照W型、U型、L型、矩形或者直线型布置。

6.根据权利要求1所述的一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，其特征在于：所述阀门（7）电连接终端控制器。

7.根据权利要求1所述的一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，其特征在于：所述热介质为液态或者气态。

8.根据权利要求1所述的一种阳极或磷生铁原料组装前的预热装置，其特征在于：所述磷生铁原料预热工位（2）上设置一托盘。

9.一种利用权利要求1所述的阳极或磷生铁原料组装前的预热装置的预热方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，将需要预热的阳极放置在阳极预热工位（3）上或/和将需要预热的磷生铁原料放置在磷生铁原料预热工位（2）上；

第二步，打开阳极预热管道（6）两端的阀门（7），使热媒介在阳极预热管道（6）内流动，利用热媒介携带的热量通过阳极预热管道（6）的管壁传递给阳极或/和打开磷生铁原料预热管道（1）两端的阀门（7），使热媒介在磷生铁原料预热管道（1）内流动，利用热媒介携带的热量通过磷生铁原料预热管道（1）的管壁传递给托盘给磷生铁原料加热；

第三步，预热完成后，关闭阳极预热管道（6）或/和磷生铁原料预热管道（1）两端的阀门（7）。

10.如权利要求9所述的预热方法，其特征在于：第一步中，将阳极放置在阳极预热工位（3）上时，使用撬棒配合辅助金属槽（4），将阳极调整至合适位置。