CN107513728A - 一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽,电解槽包括:槽体、阳极、保温装置、称重椼架、阳极母线提升装置、打壳装置、下料装置和集气排烟装置;所述槽体包括槽壳、内衬和槽端头,用于盛放电解质和铝液;阳极由阳极母线、阳极炭块和下槽阳极母线组成;保温装置用于阳极保温;称重椼架用于固定支撑阳极母线提升装置、打壳装置、下料装置和集气排烟装置。本发明改变传统的电解换极操作,降低劳动强度,利用环境保护,同时降低运输及破碎的成本。
Description
技术领域
本发明涉及电解铝技术领域,尤其涉及一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽。
背景技术
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,电能转化为热能,在950℃-970℃下,始终保持电解槽内电解质为熔融状态,氧化铝粉在电解质能产生电化学反应,从而产生液态铝。
保持电解槽温度是电解生产的重要因素,需要在阳极上进行保温料覆盖,阳极保温料主要使用氧化铝粉和电解质块,首先在阳极上覆盖块状保温料,即电解质块,在上层覆盖粉状保温料,即氧化铝粉,以确保减少电解槽温度散热。随着电解生产,阳极不断的消耗,在电解槽内使用周期约为32天,消耗后,残极需要从电解槽内提出来,更换新阳极。
阳极更换是目前铝电解生产主要操作,也是职工劳动量做大的操作,其操作难度在于残极保温料撤下,需要将人工使用铁锨、铁耙等工具,将保温料从阳极上撤下,是纯劳动力操作,在撤保温料的过程中,造成的粉尘飞扬对环境和职工身体健康具有很大的危害。撤下的保温料使用车辆运输到破碎车间,将块状保温料进行粉碎,然后将粉状保温料运输至电解车间,用于新换阳极的保温。这是一个反复的过程,运输成本和粉碎成本比较大,造成劳动量大和生产成本增高。
发明内容
本发明提供一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽,改变传统的电解换极操作,降低劳动强度,利用环境保护,同时降低运输及破碎的成本。
为了实现上述目的,本发明的方案是:一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽,电解槽包括:槽体、阳极、保温装置、称重椼架、阳极母线提升系统、打壳装置、下料装置和集气排烟装置;槽体包括槽壳、内衬和槽端头,用于盛放电解质和铝液;阳极由阳极母线、阳极炭块和下槽阳极母线组成;保温装置用于阳极保温;称重椼架用于固定支撑阳极母线提升系统、打壳下料装置和集气、排烟装置。
进一步的,槽壳采用12-16mm厚的钢板焊接而成,其上部周边焊有槽缘板,其外部使用型钢加固,克服内衬材料在高温下产生的热反应和化学应力,约束内衬不发生变形的作用;槽壳的内侧底部铺有一层10mm的石棉板和65mm厚的硅酸钙质绝热板,绝热板上铺一层5mm的耐火粉或氧化铝粉;槽壳的外侧底端为槽端头。
进一步的,内衬材料为炭质材料、耐火材料、保温材料、粘结材料四种中的一种。
进一步的,保温装置根据阳极尺寸制作,固定在装有阳极的槽壳上,为可拆卸结构,主要成分为耐高温岩棉。
进一步的,保温装置需要更换时,可直接从残极上取下,更换阳极后,保温装置覆盖在新极上,可循环使用。
进一步的,称重椼架采用钢制的实腹板梁和门型立柱,板梁由角钢和钢板焊接而成,门型立柱由钢板制成门字形,下部用铰链连接在槽壳上。
进一步的,阳极母线提升系统包括母线提升框架导向槽、水平母线连接板、螺旋起重机、传动轴、减速箱和电动机;电动机连接减速箱,减速箱通过联轴节与传动轴连接,传动轴带动螺旋起重机,螺旋起重机与阳极母线相连,并和连接两者的水平母线连接板构成一个框架结构。
进一步的,打壳下料装置包括打壳气缸、打壳锤头、料箱和下料器组成,打壳下料装置由操控箱控制,通过电磁阀控制完成自动打壳下料。
进一步的,集气、排烟装置为槽顶板和槽周边铝合金槽罩盖板构成集气罩,槽顶板与阳极导杆之间用石棉布密封,电解槽产生的烟气由集气箱汇集到支烟管,再进入主烟管送到净化系统。
本发明的有益效果是:有效降低人工劳动强度,减少粉尘飞扬,改善工作环境,该发明采用硅酸钙板,利用其保温、轻质、耐腐蚀、易成型的特点,按照阳极尺寸进行设计制作,更换阳极后,直接将保温盖板覆盖于新极,完全达到保温效果,替代粉块状保温料。盖板为长期性循环使用,职工换极时直接取下,更换阳极后直接覆盖,职工不需要再使用工具扒料、加料,彻底改变了传统的操作模式。同时省去了粉块状保温料的运输及破碎工序,降低了运输及生产成本。
附图说明
图1为本发明的具有阳极覆盖保温装置的电解槽结构的主视图;
图2为本发明的具有阳极覆盖保温装置的电解槽结构的俯视图;
图3为本发明的具有阳极覆盖保温装置的电解槽结构的侧视图;
图4为本发明的保温装置剖视图;
图5为本发明的保温装置侧视图;
图6为本发明的保温装置俯视图。
图中:1-门型立柱;2-槽壳;3-槽端头;4-母线提升框架导向槽;5-阳极母线提升系统;6-打壳气缸;7-水平母线连接板;8-阳极导杆;9-导杆螺旋夹具;10-阳极母线;11-槽罩盖板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1:
如图1至图6所示,为本发明一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽的结构图,电解槽包括:槽体、阳极、保温装置、称重椼架、阳极母线提升系统5、打壳装置、下料装置和集气排烟装置;槽体包括槽壳2、内衬和槽端头3,用于盛放电解质和铝液;阳极由阳极母线10、阳极炭块和下槽阳极母线组成;保温装置用于阳极保温;称重椼架用于固定支撑阳极母线提升系统5、打壳下料装置和集气、排烟装置。
其中槽壳2采用12-16mm厚的钢板焊接而成,其上部周边焊有槽缘板,其外部使用型钢加固,克服内衬材料在高温下产生的热反应和化学应力,约束内衬不发生变形的作用;槽壳2的内侧底部铺有一层10mm的石棉板和65mm厚的硅酸钙质绝热板,绝热板上铺一层5mm的耐火粉或氧化铝粉;槽壳2的外侧底端为槽端头3。
其中内衬材料为炭质材料、耐火材料、保温材料、粘结材料四种中的一种。
其中保温装置根据阳极尺寸制作,固定在装有阳极的槽壳2上,为可拆卸结构,主要成分为耐高温岩棉。
其中保温装置需要更换时,可直接从残极上取下,更换阳极后,保温装置覆盖在新极上,可循环使用。
其中称重椼架采用钢制的实腹板梁和门型立柱1,板梁由角钢和钢板焊接而成,门型立柱1由钢板制成门字形,下部用铰链连接在槽壳2上。
其中阳极母线提升系统5包括母线提升框架导向槽4、水平母线连接板7、螺旋起重机、传动轴、减速箱和电动机;电动机连接减速箱,减速箱通过联轴节与传动轴连接,传动轴带动螺旋起重机,螺旋起重机与阳极母线10相连,并和连接两者的水平母线连接板7构成一个框架结构。
其中打壳下料装置包括打壳气缸6、打壳锤头、料箱和下料器组成,打壳下料装置由操控箱控制,通过电磁阀控制完成自动打壳下料。
其中的集气、排烟装置为槽顶板和槽周边铝合金槽罩盖板11构成集气罩,槽顶板与阳极导杆8之间用石棉布密封,电解槽产生的烟气由集气箱汇集到支烟管,再进入主烟管送到净化系统。
所述电解槽的工作方式为:整流所将交流电转变为直流电后,电流通过槽底母线,输送至电解槽,电流从母线输送至阳极导杆8,再输送至阳极炭块,阳极炭块具有导电功能。阳极炭块在槽内,浸入液态电解质中,然后氧化铝粉在电解质中发生电化学反应,产生液态铝,液态率析出后,沉在电解槽最底部。电流通过电解质、液态铝液,输送至电解槽阴极底块,在生产过程中不消耗,在电解槽装炉时,将阴极底块平铺至电解槽底部。电解槽正常工作时,直流电依次经过:阳极母线10—阳极炭块—电解质—阴极炭块—阴极母线—下槽阳极母线。
该具有阳极覆盖保温装置的电解槽有效降低人工劳动强度,减少粉尘飞扬,改善工作环境,该发明采用硅酸钙板,利用其保温、轻质、耐腐蚀、易成型的特点,按照阳极尺寸进行设计制作,更换阳极后,直接将保温盖板覆盖于新极,完全达到保温效果,替代粉块状保温料。盖板为长期性循环使用,职工换极时直接取下,更换阳极后直接覆盖,职工不需要再使用工具扒料、加料,彻底改变了传统的操作模式。同时省去了粉块状保温料的运输及破碎工序,降低了运输及生产成本。
上述各实施例可在不脱离本发明的保护范围下加以若干变化,故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性,而非用以限制本发明申请专利的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有阳极覆盖保温装置的电解槽,其特征在于,所述电解槽包括:槽体、阳极、保温装置、称重椼架、阳极母线提升装置、打壳装置、下料装置和集气排烟装置;所述槽体包括槽壳、内衬和槽端头,用于盛放电解质和铝液;所述阳极由阳极母线、阳极炭块和下槽阳极母线组成;所述保温装置用于阳极保温;所述称重椼架用于固定支撑阳极母线提升装置、打壳下料装置和集气、排烟装置。
2.根据权利要求1所述电解槽,其特征在于,所述槽壳采用12-16mm厚的钢板焊接而成,其上部周边焊有槽缘板,其外部使用型钢加固,克服内衬材料在高温下产生的热反应和化学应力,约束内衬不发生变形的作用;所述槽壳的内侧底部铺有一层10mm的石棉板和65mm厚的硅酸钙质绝热板,绝热板上铺一层5mm的耐火粉或氧化铝粉;槽壳的外侧底端为槽端头。
3.根据权利要求1所述电解槽,其特征在于,所述内衬材料为炭质材料、耐火材料、保温材料、粘结材料四种中的一种。
4.根据权利要求1所述电解槽,其特征在于,所述保温装置根据阳极尺寸制作,固定在装有阳极的槽壳上,为可拆卸结构,主要成分为耐高温岩棉。
5.根据权利要求1所述电解槽,其特征在于,所述保温装置需要更换时,可直接从残极上取下,更换阳极后,保温装置覆盖在新极上,可循环使用。
6.根据权利要求1所述电解槽,其特征在于,所述称重椼架采用钢制的实腹板梁和门型立柱,板梁由角钢和钢板焊接而成,门型立柱由钢板制成门字形,下部用铰链连接在槽壳上。
7.根据权利要求1所述电解槽,其特征在于,所述阳极母线提升系统包括母线提升框架导向槽、水平母线连接板、螺旋起重机、传动轴、减速箱和电动机;所述电动机连接所述减速箱,所述减速箱通过联轴节与所述传动轴连接,所述传动轴带动所述螺旋起重机,所述螺旋起重机与阳极母线相连,并和连接两者的水平母线连接板构成一个框架结构。
8.根据权利要求1所述电解槽,其特征在于,所述打壳下料装置包括打壳气缸、打壳锤头、料箱和下料器组成,所述打壳下料装置由操控箱控制,通过电磁阀控制完成自动打壳下料。
9.根据权利要求1所述电解槽,其特征在于,所述集气、排烟装置为槽顶板和槽周边铝合金槽罩盖板构成集气罩,槽顶板与阳极导杆之间用石棉布密封,电解槽产生的烟气由集气箱汇集到支烟管,再进入主烟管送到净化系统。
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