CN109055988B - 一种用于铝电解槽的储热装置 - Google Patents

Abstract

一种用于铝电解槽的储热装置，包括储热主体结构和L型平行双轨。L型平行双轨上有双层箱体压紧结构、挡板结构和旋转结构。储热主体结构是一个伸缩性内外双层箱体式结构，由双层箱体、伸缩卡具及滑槽构成。L型平行双轨上的双层箱体内层导热板紧贴于铝电解槽槽壳中上侧部。液体介质在双层箱体内部受热变成蒸汽并部分凝结于液体形成饱和液体，完成铝电解槽槽壳中上侧部降温及储热过程。当铝电解槽槽壳底部需要保温时，双层箱体沿L型平行双轨运行并经旋转结构进行90度翻转，使双层箱体内层导热板朝向铝电解槽槽壳底部。在目标保温位置增大双层箱体内部体积，使蒸汽冷凝为液体，完成热量释放，实现对铝电解槽槽壳底部的保温。

Description

一种用于铝电解槽的储热装置

技术领域

本发明涉及一种用于铝电解槽的储热装置，即一种在预设轨道内运行的伸缩性内外双层箱体式装置。其运行轨道安装于铝电解槽槽壳侧部相邻两个摇篮架之间以及铝电解槽槽壳底部，通过控制装置在轨道内运行的位置，对铝电解槽槽壳中上侧部热量进行回收和存储，在对铝电解槽槽壳中上侧部实现降温的同时，还可以根据生产需要释放热量对铝电槽槽壳底部实施保温，属于铝电解设备技术领域。

背景技术

目前，国内大型预焙阳极铝电解槽槽壳中上侧部均设计有散热片，通过对槽壳中上侧部进行散热降温以使铝电解槽形成比较好的槽膛内形。尽管如此，铝电解槽槽壳中上侧部的温度达到300℃以上，甚至超过350℃。散热片的设计尽管在一定程度上解决了铝电解槽槽壳中上侧部散热的问题，然而如此大面积的热量散发不仅给铝电解生产车间带来热污染，同时也带了相当大的热损失，即能量损失。因此，对铝电解槽槽壳中上侧部热量的回收和利用已成为铝电解行业节能减排亟待解决的问题之一。

发明内容

针对铝电解槽槽壳中上侧部热量回收的问题，本发明提供一种用于铝电解槽的储热装置，既可以解决铝电解槽槽壳中上侧部的散热问题，同时也可以对热量进行回收和存储。当铝电解槽槽底需要进行保温的时候，可以将存储的热量在目标地点进行释放，而且热量的存储和释放可以循环进行，真正实现热量最大限度地循环利用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

在铝电解槽槽壳侧部和底部相邻两个摇篮架之间，安装储热主体结构和L型平行双轨。L型平行双轨上有双层箱体压紧结构、挡板结构和旋转结构。储热主体结构是一个伸缩性内外双层箱体式结构，由双层箱体、伸缩卡具及滑槽构成，并通过自控系统控制箱体在轨道上的运行、翻转以及箱体结构的伸缩。

打开该储热装置中与储热主体结构内层导热板对应的外层绝热盖板，并使内层导热板与铝电解槽槽壳中上侧部贴合，槽壳的热量被传递至储热主体结构内部。利用储热主体结构内部液体受热发生相变产生蒸汽，同时由于储热主体结构体积受控不发生变化，过多的蒸汽会凝结于储热主体结构内部的液体中，使液体呈现饱和状态，储热主体结构内部压力随之增加，进而完成对电解槽槽壳中上侧部的降温、热量回收及储热过程。当需要对与该储热装置安装位置相对应的电解槽槽壳底部进行加热保温时，可控制储热主体结构沿L型平行双轨的竖直段下行，经轨道直角弯处关闭被打开的外层绝热盖板，将内层导热板盖住以减少储热主体结构内部热量的散失。然后，控制储热主体结构沿L型平行双轨的水平段运行至轨道旋转卡位结构处，启动卡具卡紧箱体侧壁卡孔，并沿逆时针方向对储热主体结构进行90度翻转，使储热主体结构的内层导热板朝向铝电解槽槽壳底部。在电解槽槽壳底部有待加热保温的位置，停止储热主体结构运行并打开储热主体结构的外层绝热盖板，启动储热主体结构伸缩功能，以保证内层导热板与铝电解槽槽壳底部相贴合。此时储热主体结构内部体积的增加和压力的降低，使大量蒸汽从液体中逸出上升，通过储热主体结构内层导热板将热量传递给铝电解槽槽壳底部，储热主体结构内部温度下降，蒸汽发生相变被重新冷凝为液体，进而完成储热主体结构内部液体介质的相变循环并释放所储热量。储热主体结构在L型平行双轨的反复运行，即可实现对铝电解槽槽壳中上侧部热量的反复储存和利用。

上述储热主体结构的双层箱体式结构为长方体，箱体外层壁面均为绝热材料。箱体外层垂直于高度方向的两个平面，一个平面作为箱体外层绝热底板，另一个平面作为外层绝热盖板可以通过转轴180度翻转。箱体外层其余四个面——沿箱体高度方向可进行三段伸缩的绝热平面结构，每段具有相同长度，即箱体外层绝热侧板的最小高度为一段长度，最大高度为三段总长度。通过自动化控制可使箱体沿高度方向进行拉伸和压缩，伸缩范围内，箱体可被限位于某一高度。绝热盖板贴有密封条，箱体其他面的连接处做缝隙密封处理。双层箱体内层是六个面完全密封的空间，对应于箱体外层绝热底板的箱体内层底板采用绝热材料，并于箱体外层绝热底面固化为一体，对应于箱体外层绝热盖板的箱体内层是具有较高热传导系数的导热板。而对应于箱体外层绝热侧板的箱体内层，是绝热材料制成的四个沿高度方向具有伸缩性的折纹板结构，且与箱体外层连接被同步拉伸和压缩。储热主体结构位于铝电解槽槽壳中上侧部位置时，其箱体外层绝热盖板被180度翻转，与箱体内层导热板处于同一个平面。箱体的内层导热板与铝电解槽槽壳中上侧部贴合，将槽壳热量向箱体内部进行传递，进而降低了铝电解槽槽壳中上侧部的温度。与电解槽槽壳相垂直的箱体外层两个侧板的中心处各有一个卡孔，卡孔周边均匀分布有卡槽，卡槽的形状和数量不受限制。卡孔的深度小于箱体外层壁厚，以保证箱体外层的绝热性。卡孔呈圆形或多边形。

上述储热主体结构的伸缩卡具呈L型，安装于双层箱体的外壁。卡具L型短边被固定于双层箱体长方形绝热底板长边的中线处，不具有伸缩功能。卡具L型长边是与双层箱体三段伸缩平面结构具有同步伸缩功能的三段滑杆，被固定于双层箱体长方形绝热侧板长边的中线处。三段滑杆各段具有相同长度，即双层箱体外层绝热侧板的最小高度为滑杆的一段长度，双层箱体外层绝热侧板的最大高度为滑杆的三段总长度。卡具L型长边的三段滑杆固定端头紧邻箱体外层绝热盖板与绝热侧板间转轴中点，三段滑杆可伸缩端头在其滑槽内运行，且垂直连接于卡具L型短边。通过自动化控制卡具L型长边的三段滑杆可伸缩端头在滑槽内的位置，拉伸或压缩与三段滑杆相连的双层箱体外层绝热侧板的高度，并同步拉伸或压缩双层箱体内层的绝热折板，进而控制双层箱体内部的空间体积。

上述储热主体结构的伸缩卡具滑槽固定在双层箱体长方形绝热侧板长边的中点处，也是L型卡具长边和短边的垂直连接点处。L型卡具长边的三段滑杆可伸缩端头位于滑槽内，使滑杆在滑槽内完成拉伸和压缩过程。

上述L型平行双轨数量为两组，钢结构，每根轨道均呈L型，轨道L型的短边为竖直方向且平行于铝电解槽槽壳中上侧部平面，位于铝电解槽槽壳底部平面之上的轨道L型短边为不可伸缩钢结构，而位于铝电解槽槽壳底部平面之下的轨道L型短边为三段可伸缩钢结构，各段长度与储热主体结构双层箱体外层绝热侧板各段长度相对应；轨道L型的长边垂直于轨道L型的短边且平行于铝电解槽槽壳底部平面。按轨道与铝电解槽槽壳的距离分为L型近槽平行双轨和L型远槽平行双轨，L型近槽平行双轨和L型远槽平行双轨数量各为一对，且两对轨道在铝电解槽槽壳侧面及底面上的投影完全吻合。L型近槽平行双轨的一对轨道相互平行，轨道间的距离为储热主体结构双层箱体外层绝热底板的长度；L型远槽平行双轨的一对轨道也相互平行，轨道间的距离同样为储热主体结构双层箱体外层绝热底板的长度。L型近槽平行双轨可通过轨道支点焊接方式或轨道支点螺栓紧固方式固定于铝电槽槽壳外壁，L型远槽平行双轨通过连接钢架与L型近槽平行双轨进行连接固定。在铝电解槽槽壳底部以下的位置，L型远槽平行双轨与L型近槽平行双轨之间的连接钢架为竖直方向的三段可伸缩结构，各段长度与储热主体结构双层箱体外层绝热侧板各段长度相对应。而其他位置连接钢架的方向、数量和形状不限，但不能影响储热主体结构双层箱体在L型平行双轨上的运行。因此，L型近槽平行双轨和L型远槽平行双轨间的垂直距离分为两种，轨道L型短边的垂直距离等于储热主体结构双层箱体外层绝热侧板的一段高度，轨道L型长边的垂直距离可以通过同步控制位于铝电解槽槽壳底部平面之下的轨道L型的短边三段可伸缩钢结构以及近槽平行双轨的L型短边与远槽平行双轨的L型长边之间的三段可伸缩连接钢架进行调整，调整范围为储热主体结构双层箱体外层绝热侧板的一段~三段长度，即储热主体结构双层箱体在铝电解槽槽壳底部的平行双轨的L型长边轨道运行时，箱体体积可以被控制在是平行双轨的L型短边轨道上运行的箱体体积的一倍~三倍。三段可伸缩连接钢架下部为固定端，其上部两段可伸缩活动部位。

上述双层箱体压紧结构是一个在远槽双轨L型短边钢结构外侧的U型钢框结构，通过直接焊接方式或支点螺栓紧固的方式固定于铝电解槽中上侧部槽壳外壁及L型平行双轨上，压紧结构的U型底框面与储热主体结构双层箱体外层绝热底板平行。当储热主体结构双层箱体的内层导热板与铝电解槽槽壳中上侧部接触发生热传递时，压紧结构的U型底框面正好位于箱体外层绝热底板的水平中线处。压紧结构的U型底框面上贯穿两个对称的可旋圆柱形钢棒，圆柱形钢棒横截断面与箱体外层绝热底板垂直。箱体外层绝热盖板被180度翻转打开时，通过自动化控制顺时针方向旋转圆柱形钢棒，钢棒将压向箱体外层绝热底板并使箱体内层导热板与铝电解槽槽壳侧部良好接触，以充分回收铝电解槽槽壳中上侧部热量，并对铝电解槽槽壳中上侧部进行降温。

上述双层箱体挡板结构是通过直接焊接方式或支点螺栓紧固的方式固定于L型远槽平行双轨直角转角处的同直角转向折板，对自动化控制下沿L型平行双轨下行至直角转角处的储热主体结构的双层箱体起到转向前的定位和支撑的作用。直角转向折板位于两平行轨道之间，其在竖直方向的高度小于或等于储热主体结构双层箱体外层绝热侧板的一段长度，以免影响平行双轨L型短边的伸缩，其在水平方向的长度等于储热主体结构双层箱体外层绝热侧板的一段长度。直角转向折板的中间有一条开缝通道，通道位置对应于固定在储热主体结构双层箱体外层的滑槽，并且通道宽度与滑槽宽度一致。这样，即使滑槽超出双层箱体一段长度，也不会影响对储热主体结构双层箱体在L型平行双轨旋转结构处所进行的90度翻转操作。

上述双层箱体轨旋转结构是位于L型轨道平面内自动化控制的旋转柄，数量为两个。旋转柄的固定端分别安装于近槽平行双轨的L型短边与远槽平行双轨的L型长边之间的三段可伸缩竖直连接钢架的一段节点处，即三段可伸缩竖直连接钢架的长度在一段~三段长度范围内变化时，都不会影响该旋转结构的正常运行。旋转柄的活动端带有卡具，并可通过自动化控制带动卡具在L型轨道平面内进行360度旋转。卡具的外形与储热主体结构双层箱体外层壁面上的卡槽完全一致，当旋转柄的活动端卡具通过外层壁面上的卡槽将箱体卡紧时，即可通过自动化控制对箱体按逆时针或顺时针进行90度翻转，以保证在竖直方向的L型短边轨道运行时，箱体的导热面朝向铝电解槽的侧部槽壳，在水平方向的L型长边轨道运行时，箱体的导热面朝向铝电解槽的底部槽壳。

与现有技术相比，本发明采用沸点在150~200℃的液体作为储热介质，利用储热介质的相变过程及控制储热主体结构双层箱体体积变化，既可完成对铝电解槽槽壳中上侧部温度的降低和热量的回收存储，也可以根据铝电解槽槽壳底部保温的需要，在目标位置对存储的热量进行释放。其装置结构简单、节能减排，易于安装和实际应用，具有技术推广前景。

附图说明

图1是用于铝电解槽的储热装置示意图，包括压缩状态和拉伸状态的储热主体结构双层箱体结构以及L型平行双轨结构。

图2是储热主体结构对铝电解槽槽壳中上侧部进行储热的结构状态示意图。

图3是储热主体结构运行至L型平行双轨旋转结构处未被翻转时的结构状态示意图。

图4是储热主体结构运行至L型平行双轨旋转结构处被翻转后的结构状态示意图。

图5是储热主体结构在铝电解槽槽壳底部将储存热量进行释放的结构状态示意图。

图中：I.储热主体结构，II.L型平行双轨，1.双层箱体外层绝热盖板，2.双层箱体内外层一体化绝热底板，3.双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板，4.双层箱体内层导热板，5.双层箱体内层绝热折纹板，6.双层箱体外层绝热盖板翻转转轴，7.双层箱体外层绝热侧板卡孔，8.双层箱体外壁L型伸缩卡具，9.双层箱体外壁L型伸缩卡具滑槽，10.L型近糟平行双轨，11.L型远糟平行双轨，12.L型远糟平行双轨L型短边三段可伸缩轨道，13.水平连接钢架，14.三段可伸缩竖直连接钢架，15.双层箱体压紧结构U型钢框，16.圆柱形钢棒，17.旋转柄，18.旋转柄固定端，19.旋转柄活动端卡具，20.L型平行双轨直角转向折板，21.铝电解槽槽壳中上侧面，22.铝电解槽槽壳底面。

具体实施方式

本发明实施例中用于铝电解槽的储热装置的储热主体结构为长方体结构。

本发明实施例中储热主体结构为内、外双层箱体。双层箱体外层为绝热板，外层顶板为180度开合盖板，外层侧板为三段可伸缩平板；箱体内层顶板为具有较高热传导系数的导热板，内层底板为绝热板且与外层底板固化为一体，内层侧板为与外层侧板连接且同步伸缩的绝热折纹板。

本发明实施例中储热主体结构双层箱体外壁卡孔中心呈圆形或多边形，周边均匀分布有卡槽，卡槽的形状和数量不受限制。

本发明实施例中储热主体结构双层箱体运行轨道为L型平行双轨，数量为两组，即L型近槽平行双轨和L型远槽平行双轨。L型远槽平行双轨位于铝电解槽槽壳底面以下的部分为三段可伸缩轨道。

本发明实施例中L型平行双轨旋转结构中的旋转柄活动端卡具形状与储热主体结构双层箱体外壁卡孔外形完全一致。

本发明实施例中铝电解槽的储热装置，其储热主体结构在L型平行双轨运行全部自动化控制操作。

本发明实施例中使用的液体介质为1,2-丙二醇或L-乳酸乙酯，用量为双层箱体最小体积的1/2。

本发明的实施例：

一种用于用于铝电解槽的储热装置示意图如附图1所示，包括压缩状态和拉伸状态的储热主体结构双层箱体结构以及L型平行双轨结构。储热装置由储热主体结构（I）及L型平行双轨（II）构成。

储热装置的储热主体结构（I）是一个内、外双层的长方箱体结构。箱体外层是由绝热材料制成的开盖式结构，由双箱体外层绝热盖板（1）、双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）及双层箱体内外层一体化绝热底板（2）构成。双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）三段长度相等，可通过自动化控制双层箱体外壁L型伸缩卡具（8）及其在双层箱体外壁L型伸缩卡具滑槽（9）中的位置，控制双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）被拉伸或压缩为一段~三段长度范围内的任意长度。双箱体外层绝热盖板（1）和双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）之间具有双层箱体外层绝热盖板翻转转轴（6），可使双箱体外层绝热盖板（1）外翻180度。箱体内层由双层箱体内层导热板（4）、双层箱体内层绝热折纹板（5）及双层箱体内外层一体化绝热底板（2）构成的密封型箱式结构。箱体内层由双层箱体内层导热板（4）与双层箱体外层绝热盖板（1）相对应，当双层箱体外层绝热盖板（1）被外翻180度时，与双层箱体内层导热板（4）呈处于同一个平面内，且使双层箱体内层导热板（4）作为箱体与铝电解槽槽壳中上侧部的贴合面实现铝电解槽槽壳中上侧部温度的降低及热量的传递。双层箱体内层绝热折纹板（5）与双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）连动，最小长度为一段长度，最大长度为三段长度。当双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）被拉伸或压缩时，双层箱体内层绝热折纹板（5）也随之被拉伸或压缩相应的长度。双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）被压缩为一段长度时，其与铝电解槽槽壳侧部垂直的两个侧板外壁中心处，各有一个双层箱体外层绝热侧板卡孔（7），呈圆形或多边形，且周边均匀分布有卡槽，卡槽的形状和数量不受限制，双层箱体外层绝热侧板卡孔（7）深度小于箱体外层壁厚，以保证箱体外层的绝热性。储热主体结构（I）外壁有一个呈L型的双层箱体外壁L型伸缩卡具（8），其L型短边被固定于双层箱体内外层一体化绝热底板（2）长边的中线处，不具有伸缩功能。其L型长边是与双层箱体三段伸缩平面结构具有同步伸缩功能的三段滑杆，被固定于双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）长边的中线处，三段滑杆各段具有相同长度，三段滑杆固定端头紧邻双层箱体外层绝热盖板翻转转轴（6）中点，三段滑杆可伸缩端头在固定于双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）长边中点处的双层箱体外壁L型伸缩卡具滑槽（9）内运行，且垂直连接于双层箱体外壁L型伸缩卡具（8）的L型短边。通过自动化控制双层箱体外壁L型伸缩卡具（8）L型长边的三段滑杆可伸缩端头在双层箱体外壁L型伸缩卡具滑槽（9）内的位置，拉伸或压缩与三段滑杆相连的双层箱体外层绝热侧板(3)，并同步拉伸或压缩双层箱体内层绝热折纹板（5），进而控制双层箱体内部的空间体积。

储热装置的L型平行双轨（II）是由两组L型平行钢结构、水平和竖直连接钢件架、双层箱体压紧结构、双层箱体挡板结构以及双层箱体旋转结构构成。两组L型平行钢结构，一组为L型近糟平行双轨（10），一组为L型远糟平行双轨（11），两者在铝电解槽槽壳中上侧面（21）和铝电解槽槽壳底面（22）上的投影完全吻合。L型近槽平行双轨（10）可通过轨道支点焊接方式或轨道支点螺栓紧固方式固定于铝电槽槽壳外壁，L型远槽平行双轨（11）通过水平连接钢架（13）和三段可伸缩竖直连接钢架（14）与L型近槽平行双轨（10）进行连接固定。三段可伸缩竖直连接钢架（14）下部为固定端，其上部两段可伸缩，各段长度与储热主体结构（I）双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）各段长度相对应，且通过自动化控制进行同步拉伸和压缩，以保证铝电解槽槽壳底面（22）下的L型远槽平行双轨（11）与L型近槽平行双轨（10）之间距离始终与储热主体结构（I）双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）长度相等。L型平行双轨（II）的L型的短边为竖直方向且平行于铝电解槽槽壳中上侧面（21）。其中，L型远糟平行双轨（11）L型的短边位于铝电解槽槽壳底面（22）之上的部分为不可伸缩钢结构，而位于铝电解槽槽壳底面（22）之下的部分为L型远糟平行双轨L型短边三段可伸缩轨道（12），且与储热主体结构（I）双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3）各段长度相对应。L型平行双轨（II）L型长边垂直于L型短边，且平行于铝电解槽槽壳底面（22）。L型平行钢结构的两个平行轨道之间的距离为储热主体结构（I）双层箱体内外层一体化绝热底板（2）的长度。

L型平行双轨（II）的双层箱体压紧结构由固定在L型远槽平行双轨（11）L型短边钢结构外侧的双层箱体压紧结构U型钢框（15）和两个可旋圆柱形钢棒（16）组成。双层箱体压紧结构U型钢框（15）可通过直接焊接方式或支点螺栓紧固的方式水平固定于铝电解槽槽壳中上侧部及两组L型平行钢结构上，其U型底框面与储热主体结构（I）双层箱体外层一体化绝热底板（2）平行。双层箱体压紧结构U型钢框（15）上面的两个可旋圆柱形钢棒（16）的横截断面与双层箱体外层一体化绝热底板（2）垂直，当双层箱体外层绝热盖板（1）被180度外翻打开时，通过自动化控制顺时针方向旋转圆柱形钢棒（16），使双层箱体内层导热板（4）紧压在铝电解槽槽壳中上侧面（21），对铝电解槽槽壳中上侧部进行降温，并回收热量。

L型平行双轨（II）的双侧箱体挡板结构，即L型平行双轨直角转向折板（20），对储热主体结构（I）双层箱体在L型平行双轨（II）直角处转向时起到定位和支撑作用。是通过直接焊接方式或支点螺栓紧固的方式固定于L型远槽平行双轨（11）直角转角处的两条轨道之间。L型平行双轨直角转向折板（20）中间有一条开缝通道，通道位置对应于固定在储热主体结构（I）双层箱体外壁L型伸缩卡具滑槽（9），并且通道宽度与双层箱体外壁L型伸缩卡具滑槽（9）的宽度一致，以便于双层箱体在L型平行双轨（II）旋转结构处进行的90度翻转。

L型平行双轨（II）的旋转结构，由旋转柄（17）和旋转柄活动端卡具（19）组成，通过旋转柄固定端（18）安装在连接于L型近槽平行双轨（10）和L型远槽平行双轨（11）之间的三段可伸缩竖直连接钢架(14)的一段伸缩点，可以保证该旋转结构随三段可伸缩竖直连接钢架(14)伸缩范围内均能够正常运行旋转柄活动端卡具（19）可通过自动化控制L型轨道平面内进行360度旋转，其外形与储热主体结构（I）双层箱体外层绝热侧板卡孔（7）完全一致，以便于当双层箱体通过自动化控制运行到该旋转结构时，能将双层箱体卡紧，并通过自动化控制对箱体按逆时针或顺时针进行90度翻转。

储热主体结构（I）在L型平行双轨（II）上的运行状态示意图如附图2、附图3、附图4和附图5所示。通过自动化控制双层箱体外壁L型伸缩卡具（8）及其在双层箱体外壁L型伸缩卡具滑槽（9）中的位置，使双层箱体体积最小。位于L型平行双轨（II）轨道上部端头的储热主体结构（I）的双层箱体外层绝热盖板（1）被控制向外翻转180度，使其与双层箱体内层导热板（4）处于同一平面，双层箱体内层导热板（4）朝向铝电解槽槽壳中上侧部。顺时针旋转双层箱体压紧结构U型钢框（15）上的圆柱形钢棒（16），使双层箱体内层导热板（4）紧压于铝电解槽槽壳中上侧面（21）。双层箱体内部的液体介质受热发生相变，产生的部分蒸汽凝结于液体介质中，液体介质处于饱和状态，双层箱体内部压力增加，铝电解槽槽壳中上侧部温度降低，储热主体结构（I）通过双层箱体内层导热板（4）完成储热过程。然后，逆时针旋转双层箱体压紧结构U型钢框（15）上的圆柱形钢棒（16），解除双层箱体内层导热板（4）被紧压的状态。控制L型远糟平行双轨L型短边三段可伸缩轨道（12）和三段可伸缩竖直连接钢架（14），使两者同步伸缩量，一般选择二段长度或三段长度。保持储热主体结构（I）双层箱体的最小体积，控制双层箱体沿L型平行双轨（II）竖直L型短边轨道向下运行至L型平行双轨（II）直角转角处，通过内翻闭合双层箱体外层绝热盖板（1），以减少双层箱体内部热量的散失。双层箱体在L型平行双轨直角转向折板（20）的支撑下，转向沿L型平行双轨（II）水平L型长边轨道运行，当运行至L型平行双轨（II）旋转结构时，控制旋转柄活动端卡具（19）卡紧锁住双层箱体外层绝热侧板卡孔（7），逆时针旋转双层箱体90度，使双层箱体内层导热板（4）朝向铝电解槽槽壳底面（22），再控制旋转柄活动端卡具（19）对双层箱体外层绝热侧板卡孔（7）进行解锁。当需要对铝电解槽槽壳底部进行保温时，控制双层箱体沿L型平行双轨（II）水平L型长边轨道运行至目标位置，外翻双层箱体外层绝热盖板（1）180度，同时控制双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3），使双层箱体内层导热板（4）紧贴于铝电解槽槽壳底面（22）。双层箱体内部热量通过双层箱体内层导热板（4）传递给铝电解槽槽壳底面（22），同时因双层箱体内部体积增大而压力降低，内部温度下降蒸汽冷凝为液体，完成热量释放及对铝电解槽槽壳底部的保温。之后，控制双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板（3），缩小复原为一段长度，合上双层箱体外层绝热盖板（1），转向沿L型平行双轨（II）水平L型长边轨道反向运行至L型平行双轨（II）旋转结构，使双层箱体顺时针旋转90度保持双层箱体内层导热板（4）朝向铝电解槽槽壳中上侧面（21），继续运行至L型平行双轨（II）直角转角处，控制L型远糟平行双轨L型短边三段可伸缩轨道（12）和三段可伸缩竖直连接钢架（14），使两者恢复至一段长度，外翻双层箱体外层绝热盖板（1）180度，同时控制打开双层箱体90度转向沿L型平行双轨（II）竖直L型短边轨道反向运行回L型平行双轨（II）轨道上部端头，进而实现进行循环储热和放热。

Claims (5)

1.一种用于铝电解槽的储热装置，是一种包括储热主体结构和L型平行双轨的装置，装置中的L型平行双轨包括L型轨道、连接钢架以及双层箱体压紧结构、挡板结构和旋转结构；装置中的储热主体结构是一个伸缩性内外双层箱体式结构，由双层箱体、双层箱体外壁L型伸缩卡具以及滑槽构成，储热主体结构中的双层箱体以最小体积安装于铝电解槽槽壳相邻两个摇篮架之间的L型平行双轨上；装置以沸点在150~200℃的液体作为储热介质，利用储热介质的相变过程及控制储热主体结构双层箱体体积变化，来完成对铝电解槽槽壳中上侧部温度的降低和热量的回收存储，同时根据铝电解槽槽壳底部保温的需要，在目标位置对存储的热量进行释放；储热主体结构内部沸点在150~200℃储热介质是保证其在异形蒸汽箱内部受到铝电解槽槽壳中上侧部热量的作用下发生相变变成蒸汽，灌注量为其双层箱体最小体积的1/2；储热主体结构双层箱体是外层为绝热材料的长方体结构，箱体外层由双层箱体外层绝热盖板、双层箱体外层绝热底板以及双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板构成，箱体内层由双层箱体内层导热板、双层箱体内层绝热底板以及双层箱体内层绝热折纹板构成，双层箱体外层绝热底板与双层箱体内层绝热底板固化为一体成为双层箱体内外层一体化绝热底板；储热主体结构双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板的三段具有相等长度，双层箱体外层绝热盖板与双层箱体内层导热板相对应，双层箱体外层绝热盖板通过其与双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板之间的双层箱体外层绝热盖板翻转转轴进行180度翻转后，与双层箱体内层导热板在同一平面内；储热主体结构双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板和双层箱体内层绝热折纹板的伸缩活动端位于双层箱体内外层一体化绝热底板一侧，与安装于双层箱体外壁的L型伸缩卡具以及滑槽连动，通过自动化控制双层箱体外壁L型伸缩卡具滑杆的伸缩及其在滑槽中的位置，同步拉伸或压缩层箱体外层三段伸缩性绝热侧板与双层箱体内层绝热折纹板，使双层箱体的体积处于最小体积的一倍~三倍范围内，双层箱体对于铝电解槽槽壳中上侧部进行降温及热量存储过程中，双层箱体的体积最小，即双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板被控制为一段长度，双层箱体对于铝电解槽槽壳底部进行保温及热量释放过程中，双层箱体的体积将增大，即双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板被控制为大于一段长度，最大为三段总长度。

2.根据权利要求1所述的一种用于铝电解槽的储热装置，其特征是：所述的双层箱体外层三段伸缩性绝热侧板固定端为伸缩起始端，即侧板一段位于双层箱体外层绝热盖板一侧，在与铝电解槽槽壳侧面相垂直的两个外层一段侧板的中心处各有一个卡孔，卡孔周边均匀分布有卡槽，卡槽的形状和数量不受限制，卡孔的深度小于双层箱体外层侧板的壁厚，以保证箱体外层的绝热性，卡孔呈圆形或多边形。

3.根据权利要求1所述的一种用于铝电解槽的储热装置，其特征是：所述的L型平行双轨数量为两组，即L型近槽平行双轨和L型远槽平行双轨各一组轨道，钢结构，每根轨道均呈L型，轨道L型的短边为竖直方向且平行于铝电解槽槽壳侧面，位于铝电解槽槽壳底面之上的轨道L型短边为不可伸缩钢结构，而位于铝电解槽槽壳底面之下的轨道L型短边为三段可伸缩钢结构，其伸缩固定端即伸缩起始端，位于L型平行双轨L型直角转角处，通过自动化控制其伸缩长度与处于铝电解槽槽壳底部进行保温及热量释放过程中的双层箱体三段伸缩性绝热侧板的伸缩长度完全一致。

4.根据权利要求3所述的一种用于铝电解槽的储热装置，其特征是：所述的L型平行双轨L型近槽平行双轨和L型远槽平行双轨之间通过水平连接钢架和三段可伸缩竖直连接钢架进行连接，三段可伸缩竖直连接钢架的伸缩固定端即伸缩起始端，位于L型平行双轨L型长边一侧，通过自动化控制其伸缩长度也与处于铝电解槽槽壳底部进行保温及热量释放过程中的双层箱体三段伸缩性绝热侧板的伸缩长度完全一致。

5.根据权利要求1所述的一种用于铝电解槽的储热装置，其特征是：所述的L型平行双轨的双层箱体轨旋转结构由位于L型轨道平面内的旋转柄及旋转柄的活动端卡具组成，数量为两个，旋转柄的固定端安装于可伸缩三段竖直连接钢架的一段长度位置，旋转柄的活动端通过自动化控制卡具进行顺时针或逆时针90度旋转，端旋转柄的活动端卡具的外形与储热主体结构双层箱体外层绝热侧板卡孔完全一致，以保证储热主体结构双层箱体按运行需要进行翻转。

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