包含阳极组件提升装置的电解池制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电解池，该电解池包括具有基底(10)和横向、纵向侧壁(11，12)的槽壳(1)，该槽壳(1)和多个阳极组件(3)各自包括一个阳极结构(32)和至少一个阳极(31)，该电解池包括多个沿着槽壳(1)的纵向侧壁延伸的提升装置(6)用于移动阳极组件(3)，该提升装置包括由主体(611)和沿着纵轴(B‑B')延伸的驱动器杆(612)组成的起重器(61)，和一个用于接受阳极结构(32)的一端的阳极接收器(62)，起重器(61)连接到阳极接收器(62)以驱动它沿着平移轴(T‑T')平移移动，其特征在于起重器(61)的纵向轴(B‑B')与阳极接收器(62)的平移轴(T‑T')平行并且不一致。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过在包含冰晶石的浴池(下文称为“冰晶石浴池”)的电解池中的电解作用生产铝的一般
更具体地涉及包括多个提升装置的电解池，该提升装置用于提升包含在电解池中的阳极组件，每个阳极组件具有至少一个预先烘烤类型的碳素阳极。
技术介绍
大多通过溶解在冰晶石浴池中的矾土的电解作用生产铝。目前，在工业规模上在这样一种电解池中执行铝的生产，该电解池由上部敞开的钢槽壳组成，且该电解池的底部被耐火材料覆盖，一个阴极在该耐火材料上延伸，上方安装多个浸入930℃至980℃的冰晶石浴池的阳极组件。每个阳极组件包括一个阳极结构，该阳极结构由一个阳极导杆和固定装置组成，该阳极结构与至少一个阳极连接，具体地是一个预先烘烤的碳块。在阳极组件和阴极之间施加电流用于启动电解反应。电解池通常的操作温度在930℃和980℃之间，生产的铝是液态的。在密封的阴极上它因重力沉积。通常，生产的铝或生产的部分铝被浇注包吸取并被传送到铸造熔炉。在电解反应期间逐渐消耗碳素阳极。一旦用完阳极组件的一个，其就会被一个新的阳极组件代替。在阳极组件之间尽可能相等的电流分配对于获得好的铝生产收率是有必要的。这就是为什么必须精确控制阳极面的位置，该阳极面的位置由在阳极组件中的阳极的较低面限定。然而，朝向液体铝的阴极层的阳极面的位置必须不断地调整以考虑参数的变化，诸如：-铝层的高度，该高度稳定增加然后当金属流出时急剧下降，-阳极面的渐进性磨损。定位阳极面通常通过一个起重器和连接杆组件系统实现，该系统移动阳极框架和固定并连接到该阳极框架的多个阳极组件。这种移动位于电解池上方的阳极框架的起重器和连接杆系统具有在电解池上方产生大体积的缺点。布置电解池的建筑物的高度和成本依电解池的高度而定，因此该方案不令人满意。另外，连接到多个阳极组件的阳极框架的移动不允许阳极组件的位置精密地、单独地调整，该调整使得能够对抗：-与阳极效应有关的电解池的超速运行，这通过记录阳极电压并且只提升下面开始阳极效应的阳极组件而直接修正它们、从而只要出现就检测到这些阳极效应而实现，-在阳极组件之间不相等的电流分布，-温度或浴池组分的局部不均一特征，-由于在浴池和金属中电流图的变化引起的金属-浴池界面的形状改变。从专利文件US3575827，已知一个包含由主体和杆形成的起重器的提升装置，抵靠电解池的槽壳的纵向侧壁设置起重器主体，且杆的自由端作为用于阳极组件的支撑结构。这种设备的缺点是槽壳的纵向侧壁，具体地在液位处，非常热且有辐射以至于起重器的操作和其寿命可被退化。此外，在槽壳的纵向侧壁处的起重器的位置阻碍了热交换，该热交换必须被调节以控制在电解池中形成的斜坡的尺寸，例如，通过从专利公布文本WO99/54526已知的吹气。另外，由于阳极碳块磨损的高度在现有电解池中很大，起重器冲程必须大以至于起重器的轮廓尺寸，尤其是纵向尺寸，在将其抵靠于壁定位时是有问题的，尤其是因为通过许多电解电流的导电体的电解池之间的有限空间。提升装置也不参与供应电解电流到阳极组件以至于当阳极组件更换时，为了重连到新的阳极组件供电导体必须另外被处理。本专利技术的目的是提出一个包括提升系统的电解池，该提升系统的构型使得能至少部分地克服上述缺点。
技术实现思路
为此，专利技术提出了一个用于生产铝的电解池，该电解池包括具有基底和横向、纵向侧壁的槽壳，槽壳被覆盖有一个衬里以接受一个冰晶石浴池，且多个阳极组件的每个包括一个阳极结构和至少一个浸入冰晶石浴池中的阳极，电解池还包括多个沿着槽壳的纵向侧壁延伸的提升装置用于移动阳极组件，提升装置包括由主体构成的起重器和沿着纵轴B-B'延伸的起重器杆，和一个被设计为接受阳极结构一端的阳极接收器，起重器连接到阳极接收器以驱动它沿着平移轴T-T'在缩回位置和展开位置之间平移移动，其特征在于起重器的纵向轴B-B'与阳极接收器的平移轴T-T'平行并且分离。在电解池边缘上和更具体地说沿着它的纵向侧壁定位提升装置，使得阳极组件的垂直冲程没有障碍。这就允许阳极组件从电解池的顶部被替换而不需阳极组件经历复杂的运动运动学。提升装置不在阳极上方延伸，优选地不在水晶石浴池上方且甚至更优选地不在槽壳上方。术语“上方”应该被理解为在相关的组件上方，和在通过在水平面中投影这个组件获得的表面进行垂直移动形成的体积中。这样，提升装置不会阻碍阳极组件的垂直移动。提升装置被用于在电解池中垂直地移动阳极组件，以使在电解池操作期间调节阳极面的位置并形成电解池的整体部分。阳极组件是预先烘烤的类型，能够在组成它们的阳极磨损之后周期性地更换。阳极结构使得机械地支撑预先烘烤的碳素块的阳极和确保每次阳极组件更换时阳极组件的电连接。在本专利技术的上下文中，“平行并且分离的轴”被理解为两个平行的不重合的轴，即间隔一个非零的距离。起重器的纵轴B-B'与平移轴T-T'平行并且分离，使得相对起重器偏置阳极接收器成为可能。这使得提升装置首先具有一个最小高度(即，沿着起重器的纵轴的设备尺寸)，其次可以更好地且更容易地在两个相邻电解池之间可利用的小空间里被设置，以定位在电解池的边缘。通过相对起重器偏置阳极接收器实现的这个改进的布置限制了电解池的高度和/或减小了两个相邻电解池之间的空间。为了使另一个接收器相对起重器被偏置，提升装置可以包括一个起重器杆和阳极接收器之间的横向连接梁，所述的连接梁优选地沿着横向轴延伸，该横向轴垂直于起重器的纵向轴B-B'和平移轴T-T'。由起重器杆、连接梁和阳极接收器组成的组件可以形成U-型结构以使起重器主体朝着阳极接收器延伸。“朝着”被理解为至少一个垂直于起重器的纵向轴的面通过起重器主体和阳极接收器。这使得限制提升装置的高度成为可能。有利地，连接梁与起重器杆相互依赖地被安装且连接梁与阳极接收器相互依赖地被安装。这使得从杆到阳极接收器传递运动成为可能。在一个实施方案中，阳极接收器可以包括一个沿着平移轴T-T'延伸的棒。有利地，该棒在其一端包括一个底座，所述底座被设计为接受阳极结构的一端。这个棒允许阳极结构被机械地保持在在水晶石浴池上方。该棒也允许电流的传导以给阳极组件提供能量。为此，棒的一部分被电连接到柔性电传导装置。具体地阳极组件通过底座被供电，更具体地通过阳极结构和底座的接触表面。一个固定系统可被提供以将阳极结构连接到底座。这是为了防止阳极结构在阳极结构的平移移动期间移动到底座外侧。固定系统可以包括用于使阳极结构紧贴底座以确保底座和阳极结构间的传导电流的装置。棒可以是矩形或方形截面以改善它的机械强度。该棒还可以包括一个钢骨架和放置在骨架中或周围的铜部分以使电能传送到阳极组件。如上所述，提升装置可以包括用于沿着平移轴T-T'引导阳极接收器移动的阳极接收器引导装置。在一些实施方案中，引导装置至少部分地围绕阳极接收器并限定用于阳极接收器的滑行引导路径。例如，引导装置可以包括沿着平移轴T-T'的被非零距离间隔开的两个环，每个环环绕阳极接收器的一部分。优选地，每个环可以有一个当在缩回位置和展开位置间移动阳极接收器时用于使连接梁通过的缝。这能够最大化环间的距离以避免在引导装置中棒可能的角形裂隙。这确保了阳极接收器的垂直平移移动。提升装置被连接到电解池以使每个阳极接收器的平移轴T-T'(且因此起重器的纵轴)是垂直的。由于现在的电解池具有大尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于生产铝的电解池，该电解池包括具有基底(10)和横向、纵向侧壁(11，12)的槽壳(1)，该槽壳(1)被覆盖有一个衬里(13)以接受一个冰晶石浴池(14)，且多个阳极组件(3)各自包括一个阳极结构(32)和至少一个浸入冰晶石浴池中的阳极(31)，该电解池还包括多个沿着槽壳(1)的纵向侧壁延伸的提升装置(6)用于移动阳极组件(3)，提升装置包括由主体(611)和沿着纵轴(B‑B')延伸的起重器杆(612)构成的起重器(61)，和一个被设计为接受阳极结构(32)的一端的阳极接收器(62)，起重器(61)连接到阳极接收器(62)以驱动它沿着平移轴(T‑T')在缩回位置和展开位置之间平移移动，其特征在于起重器(61)的纵向轴(B‑B')与阳极接收器(62)的平移轴(T‑T')平行并且分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.27 FR 14001721.用于生产铝的电解池，该电解池包括具有基底(10)和横向、纵向侧壁(11，12)的槽壳(1)，该槽壳(1)被覆盖有一个衬里(13)以接受一个冰晶石浴池(14)，且多个阳极组件(3)各自包括一个阳极结构(32)和至少一个浸入冰晶石浴池中的阳极(31)，该电解池还包括多个沿着槽壳(1)的纵向侧壁延伸的提升装置(6)用于移动阳极组件(3)，提升装置包括由主体(611)和沿着纵轴(B-B')延伸的起重器杆(612)构成的起重器(61)，和一个被设计为接受阳极结构(32)的一端的阳极接收器(62)，起重器(61)连接到阳极接收器(62)以驱动它沿着平移轴(T-T')在缩回位置和展开位置之间平移移动，其特征在于起重器(61)的纵向轴(B-B')与阳极接收器(62)的平移轴(T-T')平行并且分离。2.根据权利要求1所述的电解池，其中提升装置还包括一个在起重器(61)的杆(612)和阳极接收器(62)之间的横向连接梁(63)，所述连接梁(63)优选地沿着垂直于起重器(61)的纵向轴(B-B')的横向轴延伸。3.根据权利要求2所述的电解池，其中由起重器的杆(612)、连接梁(63)和阳极接收器(62)构成的组件形成U-型结构。4.根据权利要求2或3中任一项所述的电解池，其中连接梁(63)与起重器(61)的杆(612)相互依赖地被安装，且连接梁(63)与阳极接收器(62)相互依赖地被安装。5.根据前述权利要求中任一项所述的电解池，其中阳极接收器(62)包括一个沿着平移轴(T-T')延伸的棒(621)。6.根据权利要求5所述的电解池，其中阳极接收器在棒(621)的一端包括一个底座(622)，所述底座(622)被设计为接受阳极结构(32)的端部。7.根据权利要求6所述的电解池，还包括一个用于将阳极结构(32)联结到底座(622)的固定系统。8.根据权利要求7所述的电解池，其中固定系统包括使阳极结构(32)紧贴底座(622)的装置。9.根据权利要求5至7中任一项所述的电解池，其中棒(621)的
\t一部分电连接到柔性电传导装置以使能量被提供到每个阳极组件(3)。10.根据权利要求5至8中任一项所述的电解池，其中棒(621)是矩形或正方形截面。11.根据前述权利要求中任一项所述的电解池，还包括用于沿着平移轴(T-T')引导阳极接收器(62)移动的阳极接收器(62)引导装置(64)。12.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·布伦，Y·罗歇，S·瑞纳乌迪尔，
申请(专利权)人：力拓艾尔坎国际有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA