一种节能型铝电解槽制造技术

一种节能型铝电解槽在电解槽内安装了带有可控制电解槽内铝液层面高低流量可调节的带有电加热保温的出铝槽，电解槽阴极内衬上表面采用凹凸槽型构造，可使阴极碳块内衬上表面产成铝液，在铝电解槽生产过程中的产成铝液，能够通过聚铝沉降池和出铝槽的导流孔，在铝液截流装置的调控下，即时连续顺利的流入盛铝池内，解决了电解槽熔池内铝液层面高低，产成铝液存量多少的可调控问题，从而用通过控制调整电解槽内铝液层面高度和产成铝液存量的方式，减少消除铝液层磁场和磁旋流对电解质以及电解极距的负面影响，调整控制稳定电解极距及工艺参数，以达到降低电解铝的工艺压降，实现降低铝电解电耗的目的。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种节能型铝电解槽
: 一种节能型铝电解槽是电解铝生产的装备铝电解槽是用于电解 铝生产的装备，它的主要功能是在低压大电流的作用下，使氧化铝产生热电化 学反应，生成电解铝液。技术背景现通用的铝电解槽，由阴极内衬结构和阳极结构两大部分组成。 阴极内衬主要用由阴极碳块及阴极钢棒和捣固糊砌筑而成的电解槽的熔 池部分，它的作用是提供一个传导强大电流使氧化铝生成电解铝的阴极电解熔 池。阴极熔池的上表面为水平面，是实现电解槽阴极导电、熔池功能的主要工 作面，阳极碳块下表面与阴极碳块上表面之间是氧化铝经过热电化学反应生成 电解铝的电解工作层。在电解过程中，由于铝液的比重大于电解质向下沉淀，依附在阴极内衬上 表面和电解质下表面之间，形成一层铝液层，这层铝液层既是阴极的导电层也 是阴极碳块上表面的保护层，同时也形成了阴极的一个电阻、磁场及磁旋流层。 电解槽内产成铝液，现采用的是定时定量吸铝的方式将电解生成的铝液 从电解槽熔池内排出的工艺方式进行，在一定的时间断内，产成铝液阴极铝液 层的层面水平是随着容量不断增加变化增高，在磁场的作用下产生强大的铝液 磁旋流，铝液磁旋流的波动和冲击导致由电解质构成的极距变化较大，使得电 解槽的极距升高、电压降值设定较大，电解铝工艺电耗增大。这种由电解槽熔池阴极内衬上表面水平结构设计，和定时定量从电解槽熔 池内排铝的工艺所造成的铝液层磁旋流，和由磁旋流冲击变化造成的工艺电阻 耗，既电解极距不可控的变化因素，所造成的电解质极距电压降电耗，是国内外电解铝行业都在想办法解决的课题。为了消除和减轻电解槽熔池内的产成铝液层的磁旋流，减少因铝液层磁旋 流冲击变化，使电解质极距增高的负面因素影响，降低电解铝的生产工艺电耗， 我们根据多年从事电解铝生产的实践，专利技术提出设计了一种节能型铝电解槽。
技术实现思路
一种节能型铝电解槽设计的思路和目的是将电解槽内在电解过程中所产 成的铝液即产成铝液所形成的铝液层，能够人为的自动调节控制，使电解过程 生成的铝液层既能起到保护阴极做为导电层的使用，同时又能够根据工艺状况 进行适当的调整，以减少铝液层磁场磁旋流对电解质及极距所造成的负面影 响，达到调整电解质高度和极距高低的作用，以减少的电解铝的电耗损失。一种节能型铝电解槽方案是节能型铝电解槽主要由电解槽钢壳体、保温 耐火层、阴极碳块与阴极钢棒组、侧部碳块所构成的电解槽阴极熔池结构，和 由阳极碳块、铝导杆组、阳极大母线、导电提升桁架所构成电解槽上部阳极装 置组合构造而成，该节能型铝电解槽特征是在电解槽熔池阴极内衬的出铝端 构造有出铝槽，出铝槽上端构造有截流装置和加热阳极装置，出铝槽的侧部或 端部设置有聚铝沉降池，电解槽熔池阴极内衬的上表面部为凹凸型构造。根据上述设计方案在电解槽熔池阴极内衬的出铝端，安装带有截流装置的 出铝槽，出铝槽上设置有铝导流孔、截流孔、和盛铝池，它们之间互相贯通， 盛铝池上设置有保温盖板。根据上述设计方案铝液出铝槽上安装设置有能够控制铝液高度并起截流 作用的截流装置，该装置由截流棒、提升机构等部件组，截流棒固定在提升机 构上，截流棒与导流孔闭合大小，可通过调整截流棒与截流孔的深度进行调节。根据上述设计方案，盛铝池内上方安装铝液电加热保温装置，该装置的由加 热阳极极碳块、电极夹具、导电杆与阳极大母线相连的阳极分流系统装置所组 成。根据上述设计方案出铝槽的侧端部设置有聚铝沉降池，聚铝沉降池的底 面低于电解槽内凹槽底面，聚铝沉降池的侧面与铝液出铝槽上的导流孔相通。 依据上述设计方案，其电解槽阴极内衬上表面部为凹凸型构造，其凹凸型阴极 内衬上表面部可构造成铝液主干导流槽和铝液分支导流槽，主干铝液导流槽的 底部，由电解槽的一端向带有铝液出铝槽的一端倾斜，铝液分支导流槽设置在 主干导流槽的侧面，与主干导流槽成垂直分布。依据上述设计方案，其电解槽明极内衬上表面部为凹凸型构造，可由两种 水平高低賴差的柳解碳块左右相间隔砌筑构造而成，高凸阴极碳块的两端和侧 部碳块之间与凹抵萌极碳块上表面之间构造出働部铝液流通凹槽。依据上述设计方案，其龟解槽阴银内衬i表面部为凹凸型构造，可由两种水平高低相奢的腐极碳块左右相间隔砌辨构埠而成， 一块高凸朋极碳块的一端 和一侧部驟块之询与凹低阴极碳块上表面之简构造出侧部培液流通凹槽，与之 相邻的另一块高凸阴嫁碳块的另一端则和另一侧的侧部錄块之间与凹低阴极碳 块上表面之间构造出娜部培豫流缚凹賴，整錄阴极内上表面凹解紫块和凸高阴 极碳块之间在M條碳块的上表銜形威一条S楚齒檫氷来培嫌导流遒遣。本专利技术的优点节能型铝电解槽，由于在电解槽内安装了带有可控制龟解 槽内铝液层面高低流量可调节的带有电加热保温韵出铝槽，电解槽阴极内衬上 表面采用凹凸槽型构造，可使阴极碳块内衬上表面产成铝液，在铝电解槽生产 过程中的产成铝液，能够通过聚铝沉降池和出铝槽的导流孔，在铝液截流装置的调控下，即时连续顺利的流入盛铝池内，解决了电解槽熔池内铝液层面高低， 产成铝液存量多少的可调控问题，从而用通过控制调整电解槽内铝液层面高度 和产成铝液存量的方式，减少消除铝液层磁场和磁旋流对电解质以及电解极距 的负面影响，调整控制稳定电解极距及工艺参数，以达到降低电解铝的工艺压 降，实现降低铝电解电耗的目的。附图说明本专利技术一种节能型铝电解槽结构设计方案参照下列附图说明， 理解上述
技术实现思路
则更加明了 。图1阴极内衬凹凸槽为导流槽式构造的节能型铝电解槽主视剖面图图2为图1的阴极内衬上表面俯视断面图图3阴极内衬凹凸槽为高低阴极碳块构造的节能型铝电解槽主视剖面图图4为图3的阴极内衬上表面俯视断面图图5阴极内衬凹凸槽为高低阴极碳块构造的另种形式构造的节能型铝电解 槽主视剖面图图6为图5的阴极内衬上表面俯视断面图 图7节能型铝电解槽出铝槽侧视断面图图8节能型铝电解槽阴极内衬为高低阴极碳块构造式侧视断面图 其图中所示1阴极碳快、2阴极钢棒、3捣固糊、4耐火保温层、5槽钢 壳、6恻部碳快、7出铝槽、8截流孔、9盛铝池、IO导流孔、ll检修观察孔、 12保温盖板、13阴极大母线、14阳极大母线、15铝液、16主干导流槽、17分 支导流槽、18阳极碳块、19电解质、20阴极内衬、21高阴极碳块、22低阴极 碳、23截流装置、24截流棒、25提升机构、26阳极导线、27加热装置、28 加热碳块、29上部桁梁、30聚铝沉降池、31导电杆、32卡具具体实施方案如图1图3所示。 一种节能型铝电解槽在槽钢壳内5沿大母线13轴线方 向布置的出铝端，保温耐火层4的上面，构造安装上铝出铝槽7，该出铝槽7 上有铝液导流孔IO、截流孔8、疏流检修观察孔ll、盛铝池9，它们之间互相 贯通，截流孔8和导流孔10垂直相交，导流孔10的上边沿部高于电解槽内铝 液层的上表面高度，以防止电解质流入盛铝池，盛铝池9上设置有保温盖板12， 盛铝池9可设置放入有吸铝管。出铝槽7可用碳素、碳化硅等材料构筑而成。如图1图3图7所示，一种节能型铝电解槽铝液出铝槽7上截流孔8上设 置有若干个可调节控制电解槽内铝液水平高低的截流装置23，该截流装置23 由截流棒24、机械提升机构25和加热阳极导线26组成，截流棒24与截流孔8 配合紧密，截流棒24与铝液导流孔10之间为垂直交叉闭合通道，截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能型铝电解槽主要由电解槽钢壳体（５）、保温耐火层（４），阴极碳块（１）钢棒（２）组、侧部碳块（６）所构成的电解槽阴极内衬（２０）熔池结构、和由阳极碳块（１８）、铝导杆组、阳极大母线（１４）、导电提升桁架（２９）所构成电解槽上部阳极装置组合构造而成，节能型铝电解槽特征是：在电解槽熔池阴极内衬（２０）的出铝端构造有出铝槽（７），出铝槽（７）上端构造有截流装置（２３）和加热阳极装置（２７），出铝槽（７）的侧部或端部设置有聚铝沉降池（３０），电解槽熔池阴极内衬（２０）的上表面部为凹凸型构造。

【技术特征摘要】
1、一种节能型铝电解槽主要由电解槽钢壳体(5)、保温耐火层(4)，阴极碳块(1)钢棒(2)组、侧部碳块(6)所构成的电解槽阴极内衬(20)熔池结构、和由阳极碳块(18)、铝导杆组、阳极大母线(14)、导电提升桁架(29)所构成电解槽上部阳极装置组合构造而成，节能型铝电解槽特征是在电解槽熔池阴极内衬(20)的出铝端构造有出铝槽(7)，出铝槽(7)上端构造有截流装置(23)和加热阳极装置(27)，出铝槽(7)的侧部或端部设置有聚铝沉降池(30)，电解槽熔池阴极内衬(20)的上表面部为凹凸型构造。2、 根据权利要求1所述的一种节能型铝电解槽其特征是在电解槽熔 池阴极内衬(20)的出铝端，安装带有截流装置(23)的出铝槽(7)，出 铝槽(7)上设置有铝导流孔(10)、截流孔(8)、和盛铝池(9)，它们之 间互相贯通，盛铝池(9)上设置有保温盖板(11)。3、根据权利要求1所述的一种节能型铝电解槽其特征是铝液出铝槽 (7)上安装设置有能够控制铝液高度并起截流作用的截流装置(23)，该 装置由截流棒(24)、提升机构(25)组装构成，截流棒(24)固定在提升 机构(25)上，截流棒(24)与导流孔(10)闭合大小，可通过调整截流 棒(24)与截流孔(8)的深度进行调节。4、 根据权利要求1所述的一种节能型铝电解槽其特征是盛铝池(9) 内上方安装铝液电加热保温装置(27)，该装置(27)的由加热阳极碳块(28)、 电极夹具(32)、导电杆(31)与阳极大母线相连的阳极分流装置所组成。5、 根据权利要求l所述的节...

【专利技术属性】
技术研发人员：高德金，高伟，
申请(专利权)人：高德金，
类型：实用新型
国别省市：45[中国|广西]