CN201367467Y - 节能降耗型铝电解槽 - Google Patents

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CN201367467Y CNU2009200110839U CN200920011083U CN201367467Y CN 201367467 Y CN201367467 Y CN 201367467Y CN U2009200110839 U CNU2009200110839 U CN U2009200110839U CN 200920011083 U CN200920011083 U CN 200920011083U CN 201367467 Y CN201367467 Y CN 201367467Y
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刘雅锋
周东方
孙康健
朱佳明
邹智勇
刘铭
耿培久
胡红武
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Abstract

本实用新型公开了一种节能降耗型铝电解槽，它适用于电流强度在60kA以上的铝电解槽。它包括放置在阴极炭块上的挡块，挡块根据槽容量的大小可以是一块或若干块，挡块可以沿电解槽长轴方向或短轴方向水平放置，挡块下部除支脚外其他部分敞开，挡块的高度不超过电解槽铝液层的高度。本实用新型由于挡块的设置，减少了铝液层内的波动，降低了极距，显著降低槽电压，提高了电能利用率。

Description

节能降耗型铝电解槽
技术领域
本实用新型涉及一种节能降耗型铝电解槽，适用于电流强度60kA以上铝电解槽，属于铝电解技术领域。
背景技术
目前用于铝工业生产的Hall-Heroult电解槽使用炭素阳极和表面水平的炭块作为阴极，通过电解氧化铝生产铝，电解质主要由冰晶石和氧化铝熔体组成，另外还有溶解在其中的氟化铝和其它氟化盐。电解析出的铝蓄积在槽底炭块阴极上部，形成铝液层，并作为阴极的一部分。
现有的Hall-Heroult铝电解槽，约50％的电能用于电解生产，另外50％都转化为热能散失掉了。现有铝电解槽的极距一般都在4.5cm左右，而较高的极距造成较高的电解质电压降，造成电解槽电耗高。
如何降低铝电解槽的极距，降低槽电压，节省能耗，目前铝电解槽，阳极电流通过铝液层，传递到阴极，同时铝电解槽周围母线的电流，在内衬熔体区形成磁场，铝液中水平电流和垂直磁场的相互作用，产生电磁力，推动铝液的波动，这种波动使得铝电解槽必须保持较高的极距，如果降低极距，电解槽就会变得不稳定，丢失电流效率，很难达到节能的目的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种节能降耗型铝电解槽，它能抑制铝电解槽铝液层的波动，降低了极间压降，降低铝电解槽的吨铝电耗。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过如下技术方案来实现的。
一种节能降耗型铝电解槽，在阴极炭块上表面铝液层内放置若干个挡块。
所述的挡块沿电解槽长轴方向或短轴方向在阴极炭块上表面铝液层水平放置。
所述的挡块的密度大于铝液的密度。
所述的挡块的高度小于等于铝液层的高度。
所述的挡块的宽度小于阴极炭块的宽度。
所述的挡块的长度小于或等于电解槽短轴方向炉膛的尺寸。
所述的挡块的截面形状可以是圆形、矩形、梯形、椭圆形、正方形或中空形。
所述的挡块有2-16个支脚，铝液可以在挡块底部流动。
本实用新型的特点和效果如下：
本实用新型铝电解槽在阴极炭块上铝液层内放置若干挡块，将铝液层分隔成若干区域，降低铝液层铝液的波动，挡块由于密度大于铝液，自然沉降在阴极炭块上，同时，挡块不溶于铝液，挡块的取放可以由夹持工具完成。
对于正在运行的铝电解槽，本实用新型无需改变槽结构。
本实用新型由于采用上述的结构，降低了铝液的波动，有效的降低极距，提高铝电解槽电能利用率。
附图说明
图1是本实用新型节能降耗型铝电解槽长轴结构示意图。
图2是本实用新型节能降耗型铝电解槽短轴结构示意图。
图3是本实用新型挡块的结构示意图。
图中，1、阴极碳块，2、挡块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例进行详细说明，但本实用新型的保护范围不受实施例所限。
如图1～3所示，本实用新型节能降耗型铝电解槽，是在阴极炭块1上表面铝液层放置若干个挡块2。更具体的说是将挡块2沿电解槽长轴方向或短轴方向在阴极炭块1上表面铝液层水平放置。
挡块2的密度大于铝液的密度。挡块2的高度小于等于铝液层的高度。挡块2的宽度小于阴极炭块的宽度。挡块2的长度小于或等于电解槽短轴方向炉膛的尺寸。挡块2的截面形状可以是圆形、矩形、梯形、椭圆形、正方形或中空形。挡块有2-16个支脚，铝液可以在挡块底部流动。挡块2的材质耐950℃以上的高温，并不溶于铝液，有良好的抗热震性，并且不易碎。挡块2的材质为氧化铝基陶瓷或镁砖。挡块2可以是一种材料制成，也可以是两种以上材料复合或装配而成。每块阴极炭块1上表面一般放置挡块2的数量为1-100块。
挡块2在电解槽内沿长轴方向横向水平放置为佳，电解槽铝液层高度为150mm，每个挡块高度为110mm，其中挡块是由块体及下方设置的支脚构成，支脚的高度为10～15mm，支脚数量1-6个，挡块2也可以只由块体组成，没有支脚，挡块宽度为110mm，长度为1500mm，挡块材质为氧化铝基陶瓷或镁砖，密度约为3000kg/m3。

Claims (9)

1、节能降耗型铝电解槽，其特征在于在阴极炭块(1)上表面铝液层内放置若干个挡块(2)。
2、根据权利要求1所述的节能降耗型铝电解槽，其特征在于所述的挡块(2)沿电解槽长轴方向或短轴方向在阴极炭块(1)上表面铝液层水平放置。
3、根据权利要求1或2所述的节能降耗型铝电解槽，其特征在于所述挡块(2)的密度大于铝液的密度。
4、根据权利要求1或2所述的节能降耗型铝电解槽，其特征在于所述的挡块(2)的高度小于等于铝液层的高度。
5、根据权利要求1或2所述的节能降耗型铝电解槽，其特征在于所述的挡块(2)的宽度小于阴极炭块的宽度。
6、根据权利要求1或2所述的节能降耗型铝电解槽，其特征在于所述的挡块(2)的长度小于或等于电解槽短轴方向炉膛的尺寸。
7、根据权利要求1或2所述的节能降耗型铝电解槽，其特征在于所述的挡块(2)的截面形状可以是圆形、矩形、梯形、椭圆形、正方形或中空形。
8、根据权利要求1或2所述的节能降耗型铝电解槽，其特征在于所述的挡块(2)有2-16个支脚。
9、根据权利要求1所述的节能降耗型铝电解槽，其特征在于所述的每块阴极炭块(1)上表面一般放置挡块(2)的数量为1-100块。
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Assignor: Shenyang Aluminium and Magnesium Design Institute

Contract record no.: 2010210000046

Denomination of utility model: Energy-saving consumption-reducing electrolysis bath

Granted publication date: 20091223

License type: Exclusive License

Record date: 20100330

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Owner name: SHENYANG ALUMINUM + MAGNESIUM ENGINEERING + RESEAR

Free format text: FORMER NAME: SHENYANG ALUMINIUM AND MAGNESIUM DESIGN INST.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 110001 Heping Street, Heping District, Liaoning, Shenyang, No. 184

Patentee after: Shenyang Aluminum & Magnesium Engineering & Research Institute Co., Ltd.

Address before: 110001 Heping Street, Heping District, Liaoning, Shenyang, No. 184

Patentee before: Shenyang Aluminium and Magnesium Design Institute

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