CN204608175U - 一种适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳，属于电解技术领域。本实用新型是结合水电季节性变化的特点开发设计的槽壳，满足供电不均衡情况下电解槽多次自由停启的需要。本实用新型是在利用计算机仿真技术，对电解槽焙烧、启动和停槽生产全过程，建立数学模型进行模拟仿真计算的基础上，找出生产过程中电解槽热应力变化规律，根据其变化规律，开发出适应丰枯水电供电不均衡特点的新型结构槽壳。本实用新型在不改变传统铝电解槽壳大致结构的前题下，对其结构进行改进，其特征在于在摇篮架侧部与槽壳之间加装可拆卸的预应力弹性组件，满足电解槽自由停启≥3次以上，变形量≤3‰。

Description

一种适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳

技术领域

本实用新型属于电解技术领域，涉及铝电解槽的制造技术，具体涉及一种适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳。

背景技术

熔盐电解法炼铝发展到今天已有100多年历史，最近20年来，技术创新突飞猛进，核心经济指标原铝交流电单耗从16000kWh以上降低至13000kWh左右，装备水平从原有的60kA自焙阳极电解槽提高到目前的400kA甚至500kA大型预焙阳极电解槽。所有铝电解的生产线都是由多台电解槽组成的一个串联结构，其中单台电解槽的电流都是从阳极流向阴极，再到另一台槽，最终形成一个完整的回路。铝电解槽为铝电解系列的核心设备，主要由导电阴极炭块、耐火材料、保温材料等几部分组成，通过筑炉技术组合在钢质槽壳中，实际上是一个热敏感性设备，在热冲击下，槽壳会出现变形、位移，严重时影响电解槽的正常生产。传统的钢质槽壳只能适应在均衡供电条件下的生产运行，对于供电不均衡的情况下不能适应。

由于现有的铝电解槽壳是在均衡供电的前提下设计开发的，不能适应水电季节性丰枯变化的不均衡供电。在限电停槽后，电解槽面临二次启动。对于常规电解槽壳结构，在停槽过程中，电解槽阴极内衬随温度降低收缩，产生纵向和横向裂纹，给电解槽二次启动带来极大风险。因此如何克服现有技术的不足是目前电解技术领域亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳，该槽壳能够改善电解槽内部的受力性能，在电解槽温度降低时，给槽壳和阴极内衬施加应力，减少或消除阴极内衬裂纹，减小槽壳的外凸变形，满足电解槽自由停启≥3次以上，变形量≤3‰，广泛应用于适应水电季节性丰枯变化的不均衡供电铝电解生产。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳，包括电解槽槽壳、槽壳围板、预应力弹性组件和电解槽摇篮架，所述的电解槽槽壳置于电解槽摇篮架上，所述的槽壳围板与电解槽槽壳固定连接；所述的预应力弹性组件安装于电解槽槽壳的侧壁和电解槽摇篮架之间。

进一步，优选的是所述的槽壳围板与电解槽槽壳的连接方式为焊接。

进一步，优选的是所述的预应力弹性组件为可伸缩式的。

所述的预应力弹性组件在停槽时施加足够应力，减少或消除阴极内衬裂纹，减小槽壳的外凸变形。

所述可伸缩式预应力组件，安装于电解槽摇篮架框式结构中，可安装拆卸。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本实用新型是在利用计算机仿真技术，对电解槽焙烧、启动和停槽生产全过程，建立数学模型进行模拟仿真计算的基础上，找出生产过程中电解槽热应力变化规律，根据其变化规律，开发出适应丰枯水电供电不均衡特点的新型结构槽壳。与传统的铝电解技术比较，本实用新型更能有效结合水电的季节性变化特点，满足铝电解生产的需要；

（2）本实用新型提供的一种适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳，不经过槽大修的情况下，满足电解槽自由停启≥3次以上，变形量≤3‰；

（3）降低工人的劳动强度，减少大修时阴极炭块对环境造成的污染，降低启动期间产生的大量污染气体的排放。

附图说明

图1为本实用新型的适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图局部；

其中，1、电解槽槽壳；2、槽壳围板；3、预应力弹性组件；4、电解槽摇篮架，箭头所指的方向为应力方向。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

如图1和图2所示，一种适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳，包括电解槽槽壳1、槽壳围板2、预应力弹性组件3和电解槽摇篮架4，所述的电解槽槽壳1置于电解槽摇篮架4上，所述的槽壳围板2与电解槽槽壳1固定连接；所述的预应力弹性组件3安装于电解槽槽壳1的侧壁和电解槽摇篮架4之间。

电解槽槽壳1外侧壁的上部连接有槽壳围板2。本实施例中槽壳围板2位于电解槽摇篮架4的正上方。

所述的槽壳围板2与电解槽槽壳1的连接方式为焊接。

所述的预应力弹性组件3为可伸缩式的。

本实用新型电解槽槽壳1的材质为现有技术中的钢质材料。

电解槽槽壳1的应变中间位置最大，向边沿方向逐渐减小边沿部位最小，本实用新型通过施加预应力来抵抗温度膨胀应力，消除或减小停槽时内衬收缩裂纹、槽壳变形。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳，其特征在于，包括电解槽槽壳（1）、槽壳围板（2）、预应力弹性组件（3）和电解槽摇篮架（4），所述的电解槽槽壳（1）置于电解槽摇篮架（4）上，所述的槽壳围板（2）与电解槽槽壳（1）固定连接；所述的预应力弹性组件（3）安装于电解槽槽壳（1）的侧壁和电解槽摇篮架（4）之间。

2.根据权利要求1所述的适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳，其特征在于，所述的槽壳围板（2）与电解槽槽壳（1）的连接方式为焊接。

3.根据权利要求1所述的适应供电不均衡特点的相对柔性槽壳，其特征在于，所述的预应力弹性组件（3）为可伸缩式的。