CN209144277U - 一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，涉及电解槽技术领域，该采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，包括槽体，所述槽体的内腔底部固定连接有保温材料，所述保温材料的上表面固定连接干式保温防渗料的下表面，所述干式保温防渗料的上表面两侧均固定连接有非导电冷捣糊，所述干式保温防渗料的上表面中部固定连接第一耐火隔热砖的下表面。该采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，通过设置保温材料和干式保温防渗料，当电解槽发生渗漏时，保温材料和干式保温防渗料会形成新的阻挡层和保温层，减少渗透的熔料对炭块造成影响产生裂纹，有效增强了电解槽的使用寿命。

Description

一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构

技术领域

本实用新型涉及电解槽技术领域，具体为一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构。

背景技术

传统的铝电解槽阴极采用预制阴极的方式在槽底部铺设电解槽底部阴极，采用侧部炭砖铺设侧部炉膛，实现电解槽筑炉。但此种方式存在以下不足:阴极炭块间的糊料与阴极本身、侧部炭块与扎固糊料等在焙烧后，存在收缩率不一致的问题，容易开裂，导致漏炉风险大,阴极组装的钢棒和阴极在组装时，难以紧密结合，导致预制阴极与钢棒之间接触不好，而且由于阴极运输等问题，阴极钢棒通常设为两块，导致槽底阴极压降高，水平电流大,预制阴极和阴极组装费用高。因此，现有的铝电解槽炉膛结构还是不够理想。

目前，现有的阴极炭块间的糊料与阴极本身、侧部炭块与扎固糊料等在焙烧后，收缩率不一致，使用不便，不利于推广使用。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，解决了现有的阴极炭块间的糊料与阴极本身、侧部炭块与扎固糊料等在焙烧后，收缩率不一致，使用不便，不利于推广使用的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，包括槽体，所述槽体的内腔底部固定连接有保温材料，所述保温材料的上表面固定连接干式保温防渗料的下表面，所述干式保温防渗料的上表面两侧均固定连接有非导电冷捣糊，所述干式保温防渗料的上表面中部固定连接第一耐火隔热砖的下表面，所述第一耐火隔热砖的上表面两侧均固定连接有第二耐火隔热砖；

所述第一耐火隔热砖的上表面中部固定连接有高导电冷捣糊，所述高导电冷捣糊的上表面两侧均固定连接有炭块，所述高导电冷捣糊的上表面中部设置有电解质，所述高导电冷捣糊的内部设置有阴极钢棒；

所述电解质的上方设置有阳极，所述阳极的外表面固定连接有纳米陶瓷基涂层，所述阳极的顶部固定连接有阳极钢爪，所述阳极钢爪的顶部固定连接有钢爪横梁，所述钢爪横梁的上表面中部固定连接铝导管的一端，所述铝导管的另一端固定连接有槽盖。

可选的，所述阴极钢棒的一端依次贯穿第二耐火隔热砖、非导电冷捣糊和槽体的一侧并位于槽体的外表面；

所述阴极钢棒位于槽体外表面的一端外侧套接有U形金属板。

可选的，所述U形金属板靠近槽体的一侧通过耐火泥与槽体固定连接；

所述阴极钢棒的上下两面均固定连接有半石墨钢棒糊层，两个所述半石墨钢棒糊层远离阴极钢棒的一面均与高导电冷捣糊固定连接。

可选的，所述保温材料由下至上依次由陶瓷纤维板层和硅酸钙板层构成；

所述铝导管通过焊块与钢爪横梁固定连接；

所述阳极设置有两个，两个所述阳极相靠近的一面通过铝杆固定连接。

可选的，所述炭块的一侧与第二耐火隔热砖固定连接；

所述炭块的另一侧与槽体的内壁固定连接。

可选的，所述非导电冷捣糊的一侧与槽体的内壁固定连接；

所述非导电冷捣糊的另一侧与第二耐火隔热砖固定连接。

可选的，所述第二耐火隔热砖的顶部与槽体的内顶壁固定连接；

所述槽盖的底部与槽体的上表面固定连接。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，具备以下有益效果：

(1)、该采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，通过设置保温材料和干式保温防渗料，当电解槽发生渗漏时，保温材料和干式保温防渗料会形成新的阻挡层和保温层，减少渗透的熔料对炭块造成影响产生裂纹，有效增强了电解槽的使用寿命，通过在槽体的内部两侧设置非导电冷捣糊，能够有效降低铝液中的水平电流，通过设置第一耐火隔热砖和第二耐火隔热砖，有效提高了电解槽的导热功能。

(2)该采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，通过将非导电冷捣糊和高导电冷捣糊作为筑炉材料，一方面提高了槽底电流的密度，有效降低了槽底压降和槽侧部导电性，另一方面有效增强了电解槽的牢固性，减小漏槽风险，通过设置阴极钢棒，有利于减小电解水平电流，达到能耗降低和效率提升的效果，通过设置阳极，有效促进电解的效率，通过在阳极的外表面设置纳米陶瓷基涂层，能够有效降低阳极的腐蚀速度，从而有效延长铝电解槽以及阳极的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构主视剖视示意图；

图2为本实用新型保温材料结构的剖视示意图；

图3为本实用新型阴极钢棒结构的剖视示意图；

图4为本实用新型阳极结构的剖视示意图。

图中：1-槽壳，2-保温材料，201-陶瓷纤维板层，202-硅酸钙板层，3- 干式保温防渗料，4-非导电冷捣糊，5-第一耐火隔热砖，6-第二耐火隔热砖， 7-高导电冷捣糊，8-炭块，9-电解质，10-阴极钢棒，11-阳极，12-纳米陶瓷基涂层，13-阳极钢爪，14-钢爪横梁，15-铝导管，16-槽盖，17-U形金属板， 18-耐火泥，19-半石墨钢棒糊层，20-焊块,21-铝杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：

一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，包括槽体1，槽体1的内腔底部固定连接有保温材料2，保温材料2的上表面固定连接干式保温防渗料3 的下表面，通过设置保温材料2和干式保温防渗料3，当电解槽发生渗漏时，保温材料2和干式保温防渗料3会形成新的阻挡层和保温层，减少渗透的熔料对炭块造成影响产生裂纹，有效增强了电解槽的使用寿命，干式保温防渗料3的上表面两侧均固定连接有非导电冷捣糊4，通过在槽体的内部两侧设置非导电冷捣糊4，能够有效降低铝液中的水平电流，干式保温防渗料3的上表面中部固定连接第一耐火隔热砖5的下表面，第一耐火隔热砖5的上表面两侧均固定连接有第二耐火隔热砖6，通过设置第一耐火隔热砖5和第二耐火隔热砖6，有效提高了电解槽的导热功能；

第一耐火隔热砖5的上表面中部固定连接有高导电冷捣糊7，通过将非导电冷捣糊4和高导电冷捣糊7作为筑炉材料，一方面提高了槽底电流的密度，有效降低了槽底压降和槽侧部导电性，另一方面有效增强了电解槽的牢固性，减小漏槽风险，高导电冷捣糊7的上表面两侧均固定连接有炭块8，高导电冷捣糊7的上表面中部设置有电解质9，高导电冷捣糊7的内部设置有阴极钢棒 10，通过设置阴极钢棒10，有利于减小电解水平电流，达到能耗降低和效率提升的效果；

电解质9的上方设置有阳极11，有效促进电解的效率，阳极11的外表面固定连接有纳米陶瓷基涂层12，能够有效降低阳极11的腐蚀速度，从而有效延长铝电解槽以及阳极11的使用寿命，阳极11的顶部固定连接有阳极钢爪 13，阳极钢爪13的顶部固定连接有钢爪横梁14，钢爪横梁14的上表面中部固定连接铝导管15的一端，铝导管15的另一端固定连接有槽盖16。

作为本实用新型的一种可选技术方案：阴极钢棒10的一端依次贯穿第二耐火隔热砖6、非导电冷捣糊4和槽体1的一侧并位于槽体1的外表面；

阴极钢棒10位于槽体1外表面的一端外侧套接有U形金属板17，对阴极钢棒(10)起到防护的作用，有效增强了电流的稳定性。

作为本实用新型的一种可选技术方案：U形金属板17靠近槽体1的一侧通过耐火泥18与槽体1固定连接，耐火泥18具有耐高温的特性，避免金属板17由于高温而脱离槽体1；

阴极钢棒10的上下两面均固定连接有半石墨钢棒糊层19，两个半石墨钢棒糊层19远离阴极钢棒10的一面均与高导电冷捣糊7固定连接，半石墨钢棒糊层19具有良好的导热性能。

作为本实用新型的一种可选技术方案：保温材料2由下至上依次由陶瓷纤维板层201和硅酸钙板层202构成，陶瓷纤维板层201和硅酸钙板层202 均具有耐高温的作用；

铝导管15通过焊块20与钢爪横梁14固定连接；

阳极11设置有两个，两个阳极11相靠近的一面通过铝杆21固定连接。

作为本实用新型的一种可选技术方案：炭块8的一侧与第二耐火隔热砖6 固定连接；

炭块8的另一侧与槽体1的内壁固定连接，炭块8能够增强电流的稳定性，从而提高电解效率。

作为本实用新型的一种可选技术方案：非导电冷捣糊4的一侧与槽体1 的内壁固定连接；

非导电冷捣糊4的另一侧与第二耐火隔热砖6固定连接，第二耐火隔热砖6具有良好的导热性能，提高了电解效率和电解槽的稳定性。

作为本实用新型的一种可选技术方案：第二耐火隔热砖6的顶部与槽体1 的内顶壁固定连接；

槽盖16的底部与槽体1的上表面固定连接。

综上所述，该采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，在电解槽的筑炉过程中，首先铺好保温材料2，然后为保温材料2加上一层干式保温防渗料3，接着在槽体1的内部两侧加入适量的非导电冷捣糊4筑炉材料，用捣固工具加工到适当厚度和高度，在两侧非导电冷捣糊4之间放入第一耐火隔热砖5 和第二耐火隔热砖6，紧接着在第一耐火隔热砖5的上表面加入适量的高导电冷捣糊7，用捣固工具加工至合适厚度，将带有半石墨钢棒糊层19的阴极钢棒10放置在指定位置，再放入高导电冷捣糊7，依次不断反复，直到满足高导电冷捣糊7的扎固尺寸为止，加工完成后，用焙烧炉对电解槽进行焙烧，焙烧炉控制焙烧过程中的温度要求，当焙烧结果达到电解槽的启动要求时，撤去焙烧炉，启动电解槽。

需要说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，包括槽体(1)，其特征在于：所述槽体(1)的内腔底部固定连接有保温材料(2)，所述保温材料(2)的上表面固定连接干式保温防渗料(3)的下表面，所述干式保温防渗料(3)的上表面两侧均固定连接有非导电冷捣糊(4)，所述干式保温防渗料(3)的上表面中部固定连接第一耐火隔热砖(5)的下表面，所述第一耐火隔热砖(5)的上表面两侧均固定连接有第二耐火隔热砖(6)；

所述第一耐火隔热砖(5)的上表面中部固定连接有高导电冷捣糊(7)，所述高导电冷捣糊(7)的上表面两侧均固定连接有炭块(8)，所述高导电冷捣糊(7)的上表面中部设置有电解质(9)，所述高导电冷捣糊(7)的内部设置有阴极钢棒(10)；

所述电解质(9)的上方设置有阳极(11)，所述阳极(11)的外表面固定连接有纳米陶瓷基涂层(12)，所述阳极(11)的顶部固定连接有阳极钢爪(13)，所述阳极钢爪(13)的顶部固定连接有钢爪横梁(14)，所述钢爪横梁(14)的上表面中部固定连接铝导管(15)的一端，所述铝导管(15)的另一端固定连接有槽盖(16)。

2.根据权利要求1所述的一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，其特征在于：

所述阴极钢棒(10)的一端依次贯穿第二耐火隔热砖(6)、非导电冷捣糊(4)和槽体(1)的一侧并位于槽体(1)的外表面；

所述阴极钢棒(10)位于槽体(1)外表面的一端外侧套接有U形金属板(17)。

3.根据权利要求2所述的一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，

其特征在于：

所述U形金属板(17)靠近槽体(1)的一侧通过耐火泥(18)与槽体(1)固定连接；

所述阴极钢棒(10)的上下两面均固定连接有半石墨钢棒糊层(19)，两个所述半石墨钢棒糊层(19)远离阴极钢棒(10)的一面均与高导电冷捣糊(7)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，其特征在于：

所述保温材料(2)由下至上依次由陶瓷纤维板层(201)和硅酸钙板层(202)构成；

所述铝导管(15)通过焊块(20)与钢爪横梁(14)固定连接；

所述阳极(11)设置有两个，两个所述阳极(11)相靠近的一面通过铝杆(21)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，其特征在于：

所述炭块(8)的一侧与第二耐火隔热砖(6)固定连接；

所述炭块(8)的另一侧与槽体(1)的内壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，其特征在于：

所述非导电冷捣糊(4)的一侧与槽体(1)的内壁固定连接；

所述非导电冷捣糊(4)的另一侧与第二耐火隔热砖(6)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种采用冷捣糊整体成型的电解槽炉膛结构，其特征在于：

所述第二耐火隔热砖(6)的顶部与槽体(1)的内顶壁固定连接；

所述槽盖(16)的底部与槽体(1)的上表面固定连接。