CN112458498A - 一种电解铝用电解槽及使用该电解槽的电解工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电解槽电解技术领域，具体的说是一种电解铝用电解槽及使用该电解槽的电解工艺，包括矩形池，还包括刮板、夹板和控制器；所述矩形池的下端固连有支脚，矩形池池底的内部安装有电阻丝，矩形池的池底覆盖有铝液，矩形池的池内装有电解质溶液，矩形池的两内壁之间固连有滑杆；所述滑杆滑动连接着滑块；所述矩形池的两内壁之间转动连接着螺杆；所述螺杆螺纹连接着滑块；所述矩形池的外壁上安装有一号电机；本发明通过电机带动刮板沿着滑杆滑动与电动推杆带动刮板移动相配合，使得铝在电解的过程中，刮板能够将铝液上表面的氧化铝刮走，从而保证了阴极的导电率，进而提高了电解铝的效率，同时减少了耗电量，从而降低了电解铝的成本。

Description

一种电解铝用电解槽及使用该电解槽的电解工艺

技术领域

本发明涉及电解槽电解技术领域，具体的说是一种电解铝用电解槽及使用该电解槽的电解工艺。

背景技术

工业上的电解铝通常是在预焙碳素阳极电解槽中对冰晶石-氧化铝的融盐进行电解的，即以冰晶石Na3AlF6氟化盐熔体为熔剂，将Al2O3溶于冰晶石中，以碳素体作为阳极垂直插入电解槽内，以电解槽底部覆盖有铝液的碳素体作为阴极，通入强大的直流电后，在940-960℃的高温条件下，在电解槽的两极进行电化学反应，所产生的铝液产品覆盖在电解槽底部的阴极上；但是，通常所使用的碳素体阴极对铝液的润湿性差，容易导致氧化铝沉积在槽底阴极表面上；由于氧化铝为绝缘体材料，被氧化铝覆盖的阴极导电率下降，从而影响电解铝的效率，同时阴极导电率下降会造成电阻升高，故电解槽内的电压升高，致使电解铝工艺的耗电量增大、成本升高。

现有技术中也出现了一些关于电解铝用电解槽及使用该电解槽的电解工艺的技术方案，如申请号为CN201210188423.1的一项中国专利公开了一种电解铝用电解槽及其电解工艺，槽体内平行设置有垂直于槽底的多个阳极和阴极，从而形成多室电解槽，槽体内还装有电解质；其特点在于，阴极是包括TiB2和Al的复合物，成本便宜，对液铝的润湿性强，在高温电解环境中不发生膨胀、脱落；阳极的组分包括Fe、Cu、Ni和Sn，其中以所述Fe和Cu为主要组分，具有过电压低、导电率高、成本低、抗氧化性强、耐腐蚀的优点该技术方案中的电解槽增大了电极发生电解反应的面积，与现行工业单室槽相比在占地面积相同的条件下产量能提高多倍；但是该技术方案在电解铝过程中，氧化铝沉积在槽底阴极表面上，被氧化铝覆盖的阴极导电率下降，从而造成电解铝的效率低下，进而造成该方案的局限性。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明提出了一种电解铝用电解槽及使用该电解槽的电解工艺，采用了特殊的电解槽，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种电解铝用电解槽及使用该电解槽的电解工艺，通过电机带动刮板沿着滑杆滑动与电动推杆带动刮板移动相配合，使得铝在电解的过程中，刮板能够将铝液上表面的氧化铝刮走，从而保证了阴极的导电率，进而提高了电解铝的效率，同时减少了耗电量，从而降低了电解铝的成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种电解铝用电解槽，包括矩形池，还包括刮板、夹板和控制器；所述矩形池的下端固连有支脚，矩形池池底的内部安装有电阻丝，矩形池的池底覆盖有铝液，矩形池的池内装有电解质溶液，矩形池的两内壁之间固连有滑杆；所述滑杆滑动连接着滑块；所述矩形池的两内壁之间转动连接着螺杆；所述螺杆螺纹连接着滑块；所述矩形池的外壁上安装有一号电机；所述一号电机的输出轴连接着螺杆；所述滑块的下端安装有电动推杆；所述电动推杆的端部设有刮板；所述矩形池的上端固连有L形板；所述L形板的端部安装有液压缸；所述液压缸的端部铰接着两个夹板；两个所述夹板通过扭簧扭接，两个夹板之间夹持着电极块；所述电极块由碳素体材料制成；所述电极块连通着电源的正极，铝液连通着电源的负极；所述控制器用于控制电解铝用电解槽自动运行；

工作时，通常所使用的碳素体阴极对铝液的润湿性差，容易导致氧化铝沉积在矩形池池底阴极表面上，由于氧化铝为绝缘体材料，被氧化铝覆盖的阴极导电率下降，从而影响电解铝的效率，同时阴极导电率下降会造成电阻升高，故电解槽内的电压会升高，致使电解铝工艺的耗电量增大、成本升高；因此本发明中工作人员将电阻丝通电，通过电阻丝将矩形池内的电解质溶液进行加热，再通过控制器控制液压缸运动，液压缸运动会带动铰接的夹板运动，夹板运动会带动夹持的电极块运动，从而通过液压缸将电极块移动至电解质溶液内，因电极块连通着电源的正极，矩形池池底的铝液连通着电源的负极，故电极块会对电解质溶液进行置换，使得铝被置换出来，铝会流落至矩形池的池底，控制器再控制一号电机转动，一号电机带动固连的螺杆转动，螺杆转动会带动滑块沿着滑杆滑动，滑块运动会带动电动推杆沿着滑杆滑动，电动推杆运动的同时电动推杆会带动刮板对铝液的上表面进行刮动，从而通过刮板将铝液上端的氧化铝刮走，使得铝液能够与电解质溶液充分接触，使得电解铝过程中不受氧化铝的影响，随着铝被置换的越多，铝液的厚度越大，故电动推杆带动刮板缩短，对电解过程中产生的废气进行收集，防止污染环境；本发明通过电机带动刮板沿着滑杆滑动与电动推杆带动刮板移动相配合，使得铝在电解的过程中，刮板能够将铝液上表面的氧化铝刮走，从而保证了阴极的导电率，进而提高了电解铝的效率，同时减少了耗电量，从而降低了电解铝的成本。

优选的，所述电动推杆的端部转动连接着刮板，电动推杆的端部安装有二号电机；所述二号电机位于刮板的正上方，二号电机的输出轴连接着滚轮；所述滚轮缠绕有线绳；所述线绳的两端固连在相对应的刮板的两端面；工作时，滑块具有一定体积，使得滑块不能带动刮板与铝液的边缘接触，造成铝液上端面的氧化铝刮除不完全；因此本发明中电机带动滑块移动至螺杆的一端后，控制器控制二号电机转动，二号电机会带动缠绕的线绳运动，线绳会带动刮板绕着电动推杆的端部转动，从而通过二号电机来控制刮板的边缘靠近矩形池的内壁，电动推杆伸长带动刮板与铝液接触，实现了刮板与铝液边缘接触的过程，电机再次带动刮板对铝液上端面进行刮动；本发明通过二号电机带动刮板绕着电动推杆的端部转动与一号电机带动刮板着滑杆滑动相配合，使得刮板能够对铝液的边缘进行刮动，进而增大了刮板的刮动范围，使得刮板的实际应用效果得到提高。

优选的，所述滚轮的外壁上设置有条形槽；所述条形槽的截面形状为三角形，条形槽均匀分布在滚轮的外壁上；工作时，线绳在电解质溶液内与滚轮的摩擦力较小，使得滚轮易与线绳之间出现打滑现象；因此本发明中通过将滚轮的外壁上设置有条形槽，从而增大了滚轮与线绳的摩擦力，相比较原先状态而言，提高了滚轮带动线绳运动的稳定性，使得电解铝用电解槽的实际应用效果得到提高。

优选的，所述刮板的一端面固连有压板；所述压板靠近刮板的边缘设置，压板的端面朝向矩形池的池底；工作时，刮板对铝液上端的氧化铝进行刮动过程中，会带动一部分铝液运动，使得铝液变得疏松，影响铝液的导电性能；因此本发明中电机带动刮板对铝液的上表面进行刮动过程中，刮板会带动压板运动，使得压板将刮板刮动的部分压实，进而保证了铝液的导电性能，使得电解铝的稳定性得到提高。

优选的，所述矩形池的其中一内壁上固连有斜板；所述斜板与矩形池的池底形成夹角，所述电动推杆能够带动刮板与斜板的其中一端面接触；工作时，本发明中电机带动刮板在铝液的上端面进行刮动过后，二号电机会带动刮板绕着电动推杆的端部转动，使得刮板将氧化铝挖起，再控制电动推杆缩短，使得刮板将氧化铝倒在斜板上，氧化铝会沿着斜板的端面流动，同时氧化铝会溶解在电解质溶液内，防止氧化铝在铝液上端堆积，进一步提高了铝液上表面与电解质溶液的接触面积，保证了铝液的导电率。

优选的，所述斜板靠近一号电机的一端面设置有凸条；所述凸条至少为两个，凸条的截面形状为三角形，凸条均匀分布在斜板的一端面；工作时，通过在斜板的端面设置有凸条，从而使得凸条将氧化铝卡住，进而减缓了氧化铝沿着斜板流下的速度，为氧化铝溶解在电解质溶液内争取了时间，使得氧化铝不会再次落入铝液的上端面，从而影响铝液的导电率。

优选的，靠近所述斜板边缘的凸条规格大于其他处的凸条；所述凸条上设置有一号凸起；所述一号凸起随机分布在凸条上；工作时，刮板将氧化铝倒在斜板的端面过后，仍有氧化铝残留在刮板的表面，从而影响刮板的再次使用；因此本发明中二号电机带动刮板转动，再通过电动推杆带动刮板在斜板的边缘刮动，通过斜板边缘的凸条，从而提高了刮板在斜板上的刮动效果，通过凸条上的一号凸起，增大了凸条与刮板之间的摩擦力，使得刮板上的氧化铝更容易脱落，进而提高了刮板的使用效果。

优选的，所述夹板靠近电极块的一面固连有弹簧；所述弹簧靠近夹板的边缘设置，弹簧的端部固连有圆盘；工作时，夹板对电极块的夹持角度是不变的，使得电极块经过电解后体积缩小后，夹板不易对电极块进行夹持，使得电极块易在电解质溶液内脱落；因此本发明中通过在夹板靠近电极块的一面固连有弹簧，故夹板会带动弹簧运动，从而通过弹簧将圆盘压在电极块上，使得电极块体积变小后，圆盘仍能通过弹簧对电极块进行挤压，使得电极块受到圆盘的夹持作用变得稳定，进一步提高了电解铝过程的稳定性。

优选的，所述圆盘靠近电极块的一面设置有V形槽；所述V形槽交叉设置；工作时，通过将圆盘靠近电极块的一面设置有V形槽，从而减小了圆盘与电极块的接触面积，因弹簧对圆盘的作用力度不变，故圆盘与电极块的摩擦力得到增强，进一步提高了圆盘夹持电极块的稳定性。

优选的，所述V形槽内设置有二号凸起；所述凸起随机分布在V形槽内，凸起设置成圆锥形；工作时，通过在V形槽内设置有二号凸起，使得圆盘与电极块的摩擦力进一步得到增强，使得圆盘夹持电极块的稳定性进一步得到提高，通过将凸起设置成圆锥形，进而提高了凸起的强度。

一种使用电解铝用电解槽的电解工艺，该工艺适用于上述的电解铝用电解槽，该工艺的步骤如下：

S1：前处理：对电解铝用电解槽的各元件进行调试，再对电解池进行清理，启动控制器控制电阻丝通电；通过对各元件进行调试，保证了电解铝用电解槽运行的稳定性；通过对电解池进行清理，进而保证了制备的铝不会受到污染；通过电阻丝对电解池进行预热，从而提高了电解铝的效率；

S2：前准备：将铝液和电解质溶液倒入电解池内，铝液受到重力作用下沉在电解池的池底，通过扭簧带动夹板对电极块进行夹持，再将电源的正极连通着电极块，电源的负极连通着铝液；通过对电极块的夹持，保证了电极块在电解过程中的稳定性；通过将电极块作正极，铝液作负极，实现了电解铝的前准备；

S3：电解：控制器控制液压缸带动电极块浸没至电解质溶液内，电动推杆带动刮板与铝液的上端面接触，一号电机带动刮板沿着滑杆滑动，铝液上端面的氧化铝刮离后，二号电机带动刮板将氧化铝挖起，使得电动推杆将氧化铝倒在斜板上，电解池内的铝受到置换后落入矩形池的池底，电解完成后，工作人员将铝液取出；通过电机带动刮板沿着滑杆滑动与电动推杆带动刮板移动相配合，使得铝在电解的过程中，刮板能够将铝液上表面的氧化铝刮走，从而保证了阴极的导电率，进而提高了电解铝的效率，同时减少了耗电量，从而降低了电解铝的成本。

本发明的有益效果如下：

1.本发明中的电解铝用电解槽通过电机带动刮板沿着滑杆滑动与电动推杆带动刮板移动相配合，使得铝在电解的过程中，刮板能够将铝液上表面的氧化铝刮走，从而保证了阴极的导电率，进而提高了电解铝的效率，同时减少了耗电量，从而降低了电解铝的成本。

2.本发明中的电解铝用电解槽通过二号电机带动刮板绕着电动推杆的端部转动与一号电机带动刮板着滑杆滑动相配合，使得刮板能够对铝液的边缘进行刮动，进而增大了刮板的刮动范围，使得刮板的实际应用效果得到提高。

3.本发明中的电解铝用电解槽通过将滚轮的外壁上设置有条形槽，从而增大了滚轮与线绳的摩擦力，相比较原先状态而言，提高了滚轮带动线绳运动的稳定性，使得电解铝用电解槽的实际应用效果得到提高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中电解铝用电解槽的立体图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图1中B处的放大图；

图4是本发明中电解铝用电解槽的剖视图；

图5是图4中C处的放大图；

图6是本发明电解铝用电解槽中滚轮的结构图；

图7是本发明电解铝用电解槽中夹板的结构图；

图8是图7中D处的放大图；

图9是本发明中使用电解铝用电解槽的电解工艺流程图；

图中：矩形池1、支脚11、电阻丝12、滑杆13、滑块14、螺杆15、一号电机16、电动推杆17、L形板18、液压缸19、刮板2、二号电机21、滚轮22、线绳23、条形槽24、压板25、夹板3、扭簧31、弹簧32、圆盘33、V形槽34、二号凸起35、斜板4、凸条41、一号凸起42。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图9所示，本发明所述的一种电解铝用电解槽，包括矩形池1，还包括刮板2、夹板3和控制器；所述矩形池1的下端固连有支脚11，矩形池1池底的内部安装有电阻丝12，矩形池1的池底覆盖有铝液，矩形池1的池内装有电解质溶液，矩形池1的两内壁之间固连有滑杆13；所述滑杆13滑动连接着滑块14；所述矩形池1的两内壁之间转动连接着螺杆15；所述螺杆15螺纹连接着滑块14；所述矩形池1的外壁上安装有一号电机16；所述一号电机16的输出轴连接着螺杆15；所述滑块14的下端安装有电动推杆17；所述电动推杆17的端部设有刮板2；所述矩形池1的上端固连有L形板18；所述L形板18的端部安装有液压缸19；所述液压缸19的端部铰接着两个夹板3；两个所述夹板3通过扭簧31扭接，两个夹板3之间夹持着电极块；所述电极块由碳素体材料制成；所述电极块连通着电源的正极，铝液连通着电源的负极；所述控制器用于控制电解铝用电解槽自动运行；

工作时，通常所使用的碳素体阴极对铝液的润湿性差，容易导致氧化铝沉积在矩形池1池底阴极表面上，由于氧化铝为绝缘体材料，被氧化铝覆盖的阴极导电率下降，从而影响电解铝的效率，同时阴极导电率下降会造成电阻升高，故电解槽内的电压会升高，致使电解铝工艺的耗电量增大、成本升高；因此本发明中工作人员将电阻丝12通电，通过电阻丝12将矩形池1内的电解质溶液进行加热，再通过控制器控制液压缸19运动，液压缸19运动会带动铰接的夹板3运动，夹板3运动会带动夹持的电极块运动，从而通过液压缸19将电极块移动至电解质溶液内，因电极块连通着电源的正极，矩形池1池底的铝液连通着电源的负极，故电极块会对电解质溶液进行置换，使得铝被置换出来，铝会流落至矩形池1的池底，控制器再控制一号电机16转动，一号电机16带动固连的螺杆15转动，螺杆15转动会带动滑块14沿着滑杆13滑动，滑块14运动会带动电动推杆17沿着滑杆13滑动，电动推杆17运动的同时电动推杆17会带动刮板2对铝液的上表面进行刮动，从而通过刮板2将铝液上端的氧化铝刮走，使得铝液能够与电解质溶液充分接触，使得电解铝过程中不受氧化铝的影响，随着铝被置换的越多，铝液的厚度越大，故电动推杆17带动刮板2缩短，对电解过程中产生的废气进行收集，防止污染环境；本发明通过电机带动刮板2沿着滑杆13滑动与电动推杆17带动刮板2移动相配合，使得铝在电解的过程中，刮板2能够将铝液上表面的氧化铝刮走，从而保证了阴极的导电率，进而提高了电解铝的效率，同时减少了耗电量，从而降低了电解铝的成本。

作为本发明的一种实施方式，所述电动推杆17的端部转动连接着刮板2，电动推杆17的端部安装有二号电机21；所述二号电机21位于刮板2的正上方，二号电机21的输出轴连接着滚轮22；所述滚轮22缠绕有线绳23；所述线绳23的两端固连在相对应的刮板2的两端面；工作时，滑块14具有一定体积，使得滑块14不能带动刮板2与铝液的边缘接触，造成铝液上端面的氧化铝刮除不完全；因此本发明中电机带动滑块14移动至螺杆15的一端后，控制器控制二号电机21转动，二号电机21会带动缠绕的线绳23运动，线绳23会带动刮板2绕着电动推杆17的端部转动，从而通过二号电机21来控制刮板2的边缘靠近矩形池1的内壁，电动推杆17伸长带动刮板2与铝液接触，实现了刮板2与铝液边缘接触的过程，电机再次带动刮板2对铝液上端面进行刮动；本发明通过二号电机21带动刮板2绕着电动推杆17的端部转动与一号电机16带动刮板2沿着滑杆13滑动相配合，使得刮板2能够对铝液的边缘进行刮动，进而增大了刮板2的刮动范围，使得刮板2的实际应用效果得到提高。

作为本发明的一种实施方式，所述滚轮22的外壁上设置有条形槽24；所述条形槽24的截面形状为三角形，条形槽24均匀分布在滚轮22的外壁上；工作时，线绳23在电解质溶液内与滚轮22的摩擦力较小，使得滚轮22易与线绳23之间出现打滑现象；因此本发明中通过将滚轮22的外壁上设置有条形槽24，从而增大了滚轮22与线绳23的摩擦力，相比较原先状态而言，提高了滚轮22带动线绳23运动的稳定性，使得电解铝用电解槽的实际应用效果得到提高。

作为本发明的一种实施方式，所述刮板2的一端面固连有压板25；所述压板25靠近刮板2的边缘设置，压板25的端面朝向矩形池1的池底；工作时，刮板2对铝液上端的氧化铝进行刮动过程中，会带动一部分铝液运动，使得铝液变得疏松，影响铝液的导电性能；因此本发明中电机带动刮板2对铝液的上表面进行刮动过程中，刮板2会带动压板25运动，使得压板25将刮板2刮动的部分压实，进而保证了铝液的导电性能，使得电解铝的稳定性得到提高。

作为本发明的一种实施方式，所述矩形池1的其中一内壁上固连有斜板4；所述斜板4与矩形池1的池底形成夹角，所述电动推杆17能够带动刮板2与斜板4的其中一端面接触；工作时，本发明中电机带动刮板2在铝液的上端面进行刮动过后，二号电机21会带动刮板2绕着电动推杆17的端部转动，使得刮板2将氧化铝挖起，再控制电动推杆17缩短，使得刮板2将氧化铝倒在斜板4上，氧化铝会沿着斜板4的端面流动，同时氧化铝会溶解在电解质溶液内，防止氧化铝在铝液上端堆积，进一步提高了铝液上表面与电解质溶液的接触面积，保证了铝液的导电率。

作为本发明的一种实施方式，所述斜板4靠近一号电机16的一端面设置有凸条41；所述凸条41至少为两个，凸条41的截面形状为三角形，凸条41均匀分布在斜板4的一端面；工作时，通过在斜板4的端面设置有凸条41，从而使得凸条41将氧化铝卡住，进而减缓了氧化铝沿着斜板4流下的速度，为氧化铝溶解在电解质溶液内争取了时间，使得氧化铝不会再次落入铝液的上端面，从而影响铝液的导电率。

作为本发明的一种实施方式，靠近所述斜板4边缘的凸条41规格大于其他处的凸条41；所述凸条41上设置有一号凸起42；所述一号凸起42随机分布在凸条41上；工作时，刮板2将氧化铝倒在斜板4的端面过后，仍有氧化铝残留在刮板2的表面，从而影响刮板2的再次使用；因此本发明中二号电机21带动刮板2转动，再通过电动推杆17带动刮板2在斜板4的边缘刮动，通过斜板4边缘的凸条41，从而提高了刮板2在斜板4上的刮动效果，通过凸条41上的一号凸起42，增大了凸条41与刮板2之间的摩擦力，使得刮板2上的氧化铝更容易脱落，进而提高了刮板2的使用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述夹板3靠近电极块的一面固连有弹簧32；所述弹簧32靠近夹板3的边缘设置，弹簧32的端部固连有圆盘33；工作时，夹板3对电极块的夹持角度是不变的，使得电极块经过电解后体积缩小后，夹板3不易对电极块进行夹持，使得电极块易在电解质溶液内脱落；因此本发明中通过在夹板3靠近电极块的一面固连有弹簧32，故夹板3会带动弹簧32运动，从而通过弹簧32将圆盘33压在电极块上，使得电极块体积变小后，圆盘33仍能通过弹簧32对电极块进行挤压，使得电极块受到圆盘33的夹持作用变得稳定，进一步提高了电解铝过程的稳定性。

作为本发明的一种实施方式，所述圆盘33靠近电极块的一面设置有V形槽34；所述V形槽34交叉设置；工作时，通过将圆盘33靠近电极块的一面设置有V形槽34，从而减小了圆盘33与电极块的接触面积，因弹簧32对圆盘33的作用力度不变，故圆盘33与电极块的摩擦力得到增强，进一步提高了圆盘33夹持电极块的稳定性。

作为本发明的一种实施方式，所述V形槽34内设置有二号凸起35；所述二号凸起35随机分布在V形槽34内，二号凸起35设置成圆锥形；工作时，通过在V形槽34内设置有二号凸起35，使得圆盘33与电极块的摩擦力进一步得到增强，使得圆盘33夹持电极块的稳定性进一步得到提高，通过将二号凸起35设置成圆锥形，进而提高了二号凸起35的强度。

一种使用电解铝用电解槽的电解工艺，该工艺适用于上述的电解铝用电解槽，该工艺的步骤如下：

S1：前处理：对电解铝用电解槽的各元件进行调试，再对电解池进行清理，启动控制器控制电阻丝12通电；通过对各元件进行调试，保证了电解铝用电解槽运行的稳定性；通过对电解池进行清理，进而保证了制备的铝不会受到污染；通过电阻丝12对电解池进行预热，从而提高了电解铝的效率；

S2：前准备：将铝液和电解质溶液倒入电解池内，铝液受到重力作用下沉在电解池的池底，通过扭簧31带动夹板3对电极块进行夹持，再将电源的正极连通着电极块，电源的负极连通着铝液；通过对电极块的夹持，保证了电极块在电解过程中的稳定性；通过将电极块作正极，铝液作负极，实现了电解铝的前准备；

S3：电解：控制器控制液压缸19带动电极块浸没至电解质溶液内，电动推杆17带动刮板2与铝液的上端面接触，一号电机16带动刮板2沿着滑杆13滑动，铝液上端面的氧化铝刮离后，二号电机21带动刮板2将氧化铝挖起，使得电动推杆17将氧化铝倒在斜板4上，电解池内的铝受到置换后落入矩形池1的池底，电解完成后，工作人员将铝液取出；通过电机带动刮板2沿着滑杆13滑动与电动推杆17带动刮板2移动相配合，使得铝在电解的过程中，刮板2能够将铝液上表面的氧化铝刮走，从而保证了阴极的导电率，进而提高了电解铝的效率，同时减少了耗电量，从而降低了电解铝的成本。

工作时，工作人员将电阻丝12通电，通过电阻丝12将矩形池1内的电解质溶液进行加热，再通过控制器控制液压缸19运动，液压缸19运动会带动铰接的夹板3运动，夹板3运动会带动夹持的电极块运动，从而通过液压缸19将电极块移动至电解质溶液内，因电极块连通着电源的正极，矩形池1池底的铝液连通着电源的负极，故电极块会对电解质溶液进行置换，使得铝被置换出来，铝会流落至矩形池1的池底，控制器再控制一号电机16转动，一号电机16带动固连的螺杆15转动，螺杆15转动会带动滑块14沿着滑杆13滑动，滑块14运动会带动电动推杆17沿着滑杆13滑动，电动推杆17运动的同时电动推杆17会带动刮板2对铝液的上表面进行刮动，从而通过刮板2将铝液上端的氧化铝刮走，使得铝液能够与电解质溶液充分接触，使得电解铝过程中不受氧化铝的影响，随着铝被置换的越多，铝液的厚度越大，故电动推杆17带动刮板2缩短，对电解过程中产生的废气进行收集，防止污染环境；电机带动滑块14移动至螺杆15的一端后，控制器控制二号电机21转动，二号电机21会带动缠绕的线绳23运动，线绳23会带动刮板2绕着电动推杆17的端部转动，从而通过二号电机21来控制刮板2的边缘靠近矩形池1的内壁，电动推杆17伸长带动刮板2与铝液接触，实现了刮板2与铝液边缘接触的过程，电机再次带动刮板2对铝液上端面进行刮动；通过将滚轮22的外壁上设置有条形槽24，从而增大了滚轮22与线绳23的摩擦力，相比较原先状态而言，提高了滚轮22带动线绳23运动的稳定性，使得电解铝用电解槽的实际应用效果得到提高；电机带动刮板2对铝液的上表面进行刮动过程中，刮板2会带动压板25运动，使得压板25将刮板2刮动的部分压实，进而保证了铝液的导电性能；二号电机21会带动刮板2绕着电动推杆17的端部转动，使得刮板2将氧化铝挖起，再控制电动推杆17缩短，使得刮板2将氧化铝倒在斜板4上，氧化铝会沿着斜板4的端面流动，同时氧化铝会溶解在电解质溶液内，防止氧化铝在铝液上端堆积，进一步提高了铝液上表面与电解质溶液的接触面积；通过在斜板4的端面设置有凸条41，从而使得凸条41将氧化铝卡住，进而减缓了氧化铝沿着斜板4流下的速度，为氧化铝溶解在电解质溶液内争取了时间，使得氧化铝不会再次落入铝液的上端面，从而影响铝液的导电率；二号电机21带动刮板2转动，再通过电动推杆17带动刮板2在斜板4的边缘刮动，通过斜板4边缘的凸条41，从而提高了刮板2在斜板4上的刮动效果，通过凸条41上的一号凸起42，增大了凸条41与刮板2之间的摩擦力，使得刮板2上的氧化铝更容易脱落，进而提高了刮板2的使用效果；通过在夹板3靠近电极块的一面固连有弹簧32，故夹板3会带动弹簧32运动，从而通过弹簧32将圆盘33压在电极块上，使得电极块体积变小后，圆盘33仍能通过弹簧32对电极块进行挤压，使得电极块受到圆盘33的夹持作用变得稳定，进一步提高了电解铝过程的稳定性；通过将圆盘33靠近电极块的一面设置有V形槽34，从而减小了圆盘33与电极块的接触面积，因弹簧32对圆盘33的作用力度不变，故圆盘33与电极块的摩擦力得到增强，进一步提高了圆盘33夹持电极块的稳定性；通过在V形槽34内设置有二号凸起35，使得圆盘33与电极块的摩擦力进一步得到增强，使得圆盘33夹持电极块的稳定性进一步得到提高，通过将二号凸起35设置成圆锥形，进而提高了二号凸起35的强度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种电解铝用电解槽，包括矩形池(1)，其特征在于：还包括刮板(2)、夹板(3)和控制器；所述矩形池(1)的下端固连有支脚(11)，矩形池(1)池底的内部安装有电阻丝(12)，矩形池(1)的池底覆盖有铝液，矩形池(1)的池内装有电解质溶液，矩形池(1)的两内壁之间固连有滑杆(13)；所述滑杆(13)滑动连接着滑块(14)；所述矩形池(1)的两内壁之间转动连接着螺杆(15)；所述螺杆(15)螺纹连接着滑块(14)；所述矩形池(1)的外壁上安装有一号电机(16)；所述一号电机(16)的输出轴连接着螺杆(15)；所述滑块(14)的下端安装有电动推杆(17)；所述电动推杆(17)的端部设有刮板(2)；所述矩形池(1)的上端固连有L形板(18)；所述L形板(18)的端部安装有液压缸(19)；所述液压缸(19)的端部铰接着两个夹板(3)；两个所述夹板(3)通过扭簧(31)扭接，两个夹板(3)之间夹持着电极块；所述电极块由碳素体材料制成；所述电极块连通着电源的正极，铝液连通着电源的负极；所述控制器用于控制电解铝用电解槽自动运行。

2.根据权利要求1所述的一种电解铝用电解槽，其特征在于：所述电动推杆(17)的端部转动连接着刮板(2)，电动推杆(17)的端部安装有二号电机(21)；所述二号电机(21)位于刮板(2)的正上方，二号电机(21)的输出轴连接着滚轮(22)；所述滚轮(22)缠绕有线绳(23)；所述线绳(23)的两端固连在相对应的刮板(2)的两端面。

3.根据权利要求2所述的一种电解铝用电解槽，其特征在于：所述滚轮(22)的外壁上设置有条形槽(24)；所述条形槽(24)的截面形状为三角形，条形槽(24)均匀分布在滚轮(22)的外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种电解铝用电解槽，其特征在于：所述刮板(2)的一端面固连有压板(25)；所述压板(25)靠近刮板(2)的边缘设置，压板(25)的端面朝向矩形池(1)的池底。

5.根据权利要求4所述的一种电解铝用电解槽，其特征在于：所述矩形池(1)的其中一内壁上固连有斜板(4)；所述斜板(4)与矩形池(1)的池底形成夹角，所述电动推杆(17)能够带动刮板(2)与斜板(4)的其中一端面接触。

6.根据权利要求5所述的一种电解铝用电解槽，其特征在于：所述斜板(4)靠近一号电机(16)的一端面设置有凸条(41)；所述凸条(41)至少为两个，凸条(41)的截面形状为三角形，凸条(41)均匀分布在斜板(4)的一端面。

7.根据权利要求6所述的一种电解铝用电解槽，其特征在于：靠近所述斜板(4)边缘的凸条(41)规格大于其他处的凸条(41)；所述凸条(41)上设置有一号凸起(42)；所述一号凸起(42)随机分布在凸条(41)上。

8.根据权利要求7所述的一种电解铝用电解槽，其特征在于：所述夹板(3)靠近电极块的一面固连有弹簧(32)；所述弹簧(32)靠近夹板(3)的边缘设置，弹簧(32)的端部固连有圆盘(33)。

9.根据权利要求8所述的一种电解铝用电解槽，其特征在于：所述圆盘(33)靠近电极块的一面设置有V形槽(34)；所述V形槽(34)交叉设置。

10.根据权利要求9所述的一种电解铝用电解槽，其特征在于：所述V形槽(34)内设置有二号凸起(35)；所述二号凸起(35)随机分布在V形槽(34)内，二号凸起(35)设置成圆锥形。

11.一种使用电解铝用电解槽的电解工艺，该工艺适用于权利要求1-10中任意一项所述的电解铝用电解槽，其特征在于：该工艺的步骤如下：

S1：前处理：对电解铝用电解槽的各元件进行调试，再对电解池进行清理，启动控制器控制电阻丝(12)通电；

S2：前准备：将铝液和电解质溶液倒入电解池内，铝液受到重力作用下沉在电解池的池底，通过扭簧(31)带动夹板(3)对电极块进行夹持，再将电源的正极连通着电极块，电源的负极连通着铝液；

S3：电解：控制器控制液压缸(19)带动电极块浸没至电解质溶液内，电动推杆(17)带动刮板(2)与铝液的上端面接触，一号电机(16)带动刮板(2)沿着滑杆(13)滑动，铝液上端面的氧化铝刮离后，二号电机(21)带动刮板(2)将氧化铝挖起，使得电动推杆(17)将氧化铝倒在斜板(4)上，电解池内的铝受到置换后落入矩形池(1)的池底，电解完成后，工作人员将铝液取出。

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