[发明专利]新型高效环保铝电解槽

说明书

本发明涉及铝冶炼技术领域，特别涉及铝电解槽技术领域，针对现行的铝电解槽的一些较大的缺陷和不足进行了多方面的改进和创新。本发明提供了一种新型高效环保铝电解槽，包括设于电解槽槽沿板上的电解槽支撑梁、阳极箱、阳极、阳极导电体、铝电解槽沥青烟净化装置、电解槽隔热保温盖板、电解槽集气进料箱。新型高效环保铝电解槽用连续自焙小阳极取代了预焙阳极，电解生产过程产生的热、气、粉尘被密封在一个高温的小空间，还对产生的烟气进行了槽内净化处理。铝电解生产不再有更换阳极及其相关的工作，也不需要对电解槽进行保温覆盖工作等，生产更环保，更稳定高效，生产一线员工可减少50%以上，生产成本大幅降低。

技术领域

本发明涉及铝冶炼技术领域，特别涉及铝电解槽技术领域。

背景技术

铝冶炼工业自从1886年采用霍尔-埃鲁氧化铝熔盐电解炼铝方法以来，工业炼铝的工艺方法和原理没有变化，然而实施冰晶石-氧化铝熔盐电解方法炼铝的主要设备——铝电解槽的结构性能发生了很大变化，铝电解槽经历了小型预焙阳极电解槽、侧部导电连续自焙阳极电解槽、上部导电连续自焙阳极电解槽、边部加工大容量预焙阳极电解槽、中间线型下料预焙阳极电解槽、中间点式下料预焙阳极电解槽六个发展阶段，目前电解铝行业生产运行的大型或称为超大型预焙阳极电解槽属于中间点式下料预焙阳极电解槽。随着科学技术不断发展，能源费用逐年增高，环境保护要求日趋严格，劳务费用上涨，铝电解槽不断地向大型化、自动化方向发展。600KA预焙阳极电解槽是目前投入生产运行的最大容量铝电解槽，将来还会有容量更大、自动化程度更高、更环保的铝电解槽投入生产运行。

虽然这一百多年来，经过不断探索，众多科学技术的应用，铝电解槽结构性能大大改进提升,铝电解生产越来越高效、环保。但是，铝电解槽整体结构性能上，不管现在大型预焙阳极电解槽，还是以前的自焙阳极电解槽，都存一些较大的缺陷和不足。

目前大型预焙阳极铝电解槽，一方面，生产上存在交换阳极工作，需从外购入或本企业内碳素厂生产好的预焙阳极，再组装为阳极导电组安装到电解槽上，生产过程中必须不断用新组装好的阳极导电组更换槽中的残极，同时残极也需人工和机械处理，企业投入了巨大的人、财、物力才能保证电解槽正常生产运行；第二方面大的缺陷是电解质脏和炉帮、伸腿不规整且经常在变化，这造成了生产不能长期稳定高效，技术管理人员根据槽况不断调整工艺参数，操作人员经常人工操作去解决这些问题。这主最主要的原因是电解槽各阳极之上、阳极间（含槽中部）、阳极与电解槽侧面及端头是用氧化铝和电解质混合料封盖保温。这样时常发生局部覆盖保温层烧穿，固体电解质熔化，大量氧化铝沉入局部槽底堆积，同时换极过程也会发生这种情况，这导致电解液中碳渣与氧化铝混杂，有的局部伸腿增长、炉帮增厚，有的局部伸腿变短、炉帮减薄甚至消失，电解槽的炉膛不规整和不稳定的。同时，阳极之间存在硬块物，电解质液中也飘浮一些团状物，液体电解质流动的通道不完全畅通，各部位电解质液含氧化铝不一样。前些年国外发明阳极效应自动熄灭技术，但这项技术在很多企业没用，实现不了，尤其国内的企业，最主要的原因就是电解槽内的液体电解质脏。第三方面大的不足是生产中电解槽上部密封不够，电解槽热损失很大，生产现场环境散发了一部分的烟气和粉尘。这些在换极时很明显，平时也存在，长期在生产现场就能发现。例如：厂房里的槽控箱、气控柜几天不清理，就会存积有较多灰尘。主要原因除了生产时有多个下料口和火眼外，集气装置处于保温密封空间外面。因此，烟气粉尘从打壳下料口和火眼等处出来，充满了槽门罩和电解槽上部设施围成的大的空间里，因负压的作用才被收集入集气罩和烟道。这样，因槽门罩存在缝隙和一些工作需要打开槽门罩，一部分烟气粉尘就容易散发到了现场环境中，电解槽热量也是从打壳下料口、火眼及较疏松的氧化铝电解质覆盖料处散损到槽门罩和电解槽上部设施围成的大的空间里的。电解槽热量损失中，上部占55%，侧部占38%，底部占7％，大部分热量从上部散失了。