一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，包括固定罩設在電解槽上的結構框架，以及鋪設在結構框架上的若干密封板；部分密封板上設有用于陽極導桿通過的槽口以及作為煙氣通道的下料口。密封板包括鋪設大面?zhèn)炔棵芊獍?、上部陽極間縫密封板、端部密封板、下料口密封板和陽極中縫密封板；大面?zhèn)炔棵芊獍骞潭ㄤ佋O在結構框架的長邊側面，端部密封板活動鋪設在結構框架的短邊端面，上部陽極間縫密封板、下料口密封板和陽極中縫密封板覆蓋在結構框架的頂部。本發(fā)明與現(xiàn)采用的覆蓋料方式相比，可明顯降低勞動強度和生產成本，提高電解過程控制水平，易于連續(xù)穩(wěn)定高效的生產，并且煙氣收集效率高，改善車間環(huán)境，減少環(huán)境污染。
【專利說明】
一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種替代傳統(tǒng)鋁電解槽上氧化鋁覆蓋料結構的可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，屬于新型鋁電解槽技術。
【背景技術】
[0002]目前，鋁電解槽在電解作業(yè)中，在電解槽陽極上方覆蓋一層電解質與氧化鋁覆蓋料，保持電解槽熱量，防止煙氣從側面逸出，造成操作環(huán)境惡化。但是這種結構存在如下問題:
[0003](I)在換極作業(yè)中，由于覆蓋料固結成塊，需要用天車的氣錘機械破碎才能進行后續(xù)作業(yè)，耗時耗力;換極完成后，需要操作工重新在上方覆蓋上覆蓋料，人工操作全經驗，難以保證電解槽的保溫效果復合要求。破碎覆蓋料及運送新的覆蓋料會增加生產成本和勞動強度。
[0004](2)由于覆蓋料碎塊容易進入電解質中，影響電解質的組成，降低對電解工藝的控制水平。
[0005](3)陽極上方的覆蓋料，在換極后的一段時間，具備一定的通氣性，會讓空氣與陽極接觸，使陽極過多消耗于空氣反應。
[0006](4)為防止覆蓋料與電解質結殼影響氧化鋁溶解進入電解質，需要在上部桁架中安裝打殼裝置，安裝復雜。
[0007](5)鋁電解生產中，覆蓋料大幅度增加了電解質物料循環(huán)量，處理及運送都會增加處理費用。
[0008]正是由于存在上述各種弊端，鋁電解工藝中采用覆蓋料的方式急需要改進優(yōu)化。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明解決的技術問題是:針對現(xiàn)有的鋁電解槽覆蓋料存在的上述弊端，提供一種結構簡單、操作方便、運行維護成本低的可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，可有效取代現(xiàn)有的覆蓋料方式，提供良好的保溫及煙氣收集效果，并且可降低電解過程中各種人工操作的勞動強度。
[0010]本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn):
[0011]—種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，包括固定罩設在電解槽上的結構框架7，以及鋪設在結構框架上的若干密封板;部分密封板上設有用于陽極導桿通過的槽口以及作為煙氣通道的下料口。
[0012 ] 進一步的，所述密封板包括鋪設大面?zhèn)炔棵芊獍?、上部陽極間縫密封板2、端部密封板3、下料口密封板4和陽極中縫密封板5 ；
[0013]其中，所述大面?zhèn)炔棵芊獍錓固定鋪設在結構框架的長邊側面，所述端部密封板3活動鋪設在結構框架的短邊端面，所述上部陽極間縫密封板2、下料口密封板4和陽極中縫密封板5覆蓋在結構框架的頂部。
[0014]進一步的，所述上部陽極間縫密封板2分布在結構框架頂部的兩側，所述下料口密封板4和陽極中縫密封板5鋪設在兩側的上部陽極間縫密封板的之間。
[0015]進一步的，所述上部陽極間縫密封板2上設有槽口201，所述槽口 201上設置槽口密封板6密封；
[0016]所述下料口密封板4上設有下料口 401。
[0017]進一步的，所述密封板具有支撐骨架層和保溫層，在密封板的外表面包覆設有氧化鋁陶瓷層。
[0018]進一步的，所述密封板之間的縫隙采用氧化鋁粉密封。
[0019]進一步的，所述結構框架7包括側面框架71和上部框架72，所述側面框架71采用不銹鋼鋼柱，所述上部框架72采用“丄”截面的不銹鋼型材。
[0020]進一步的，所述結構框架的外表面包覆設有耐腐蝕層。
[0021 ]進一步的，所述結構框架的高度超過電解槽中陽極的最高位置。
[0022]進一步的，所述結構框架、密封板以及電解槽之間的接觸處均進行絕緣處理。
[0023]本發(fā)明在鋁電解槽上方固定包裹耐腐蝕層的不銹鋼鋼架作為結構框架，在鋼架上面鋪設復合材料蓋板作為密封板，形成密封的罩體，實現(xiàn)鋁電解槽陽極上方的覆蓋密封。相應位置的密封板，如陽極上方的蓋板及小面蓋板都可以移開，保證正常的電解過程中作業(yè)進行。密封板的鋪設可以自由控制調整，如在復合材料的密封板開有相應的下料口與煙氣管道和下料裝置對接，陽極上方的密封板單側開設槽口，以便換極時可以單向移開，換極完成后用復合材料蓋板覆蓋在開口處以防止煙氣泄露。
[0024]本發(fā)明采用上述方案，可以實現(xiàn)替代目前所使用的傳統(tǒng)覆蓋料，為電解槽提供穩(wěn)定且良好的保溫效果。本發(fā)明整體具有良好的密封性，同時可以提高煙氣收集效率，降低收集煙氣的電成本。另外，由于取代了傳統(tǒng)的覆蓋料，避免了換極作業(yè)中破碎覆蓋料的操作，降低了勞動強度和生產成本，減少換極作業(yè)的時間，并且避免了覆蓋料進入電解質中，影響電解過程的控制，改變電解效果;此外，打殼下料裝置也可以移除，簡化了電解槽的安裝結構；由于取代了覆蓋料，覆蓋料積壓及循環(huán)成本也可以減少。安裝完成后，僅需要移開復合材料的密封板及將密封板復位即可，降低了勞動強度和操作水平。
[0025]由上所述，本發(fā)明與現(xiàn)采用的覆蓋料方式相比，可明顯降低勞動強度和生產成本，提高電解過程控制水平，易于連續(xù)穩(wěn)定高效的生產，并且煙氣收集效率高，改善車間環(huán)境，減少環(huán)境污染。
[0026]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。
【附圖說明】
[0027]圖1為實施例中的可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構的分解示意圖。
[0028]圖2為實施例中的密封板的分層結構示意圖。
[0029]圖3為實施例中的結構框架示意圖。
[0030]圖4a、4b為實施例中的兩種結構框架的截面示意圖。
[0031 ]圖5為實施例中的大面?zhèn)炔棵芊獍褰Y構示意圖。
[0032]圖6為實施例中的端部密封板結構示意圖。
[0033]圖7為實施例中的上部陽極間縫密封板結構示意圖。
[0034]圖8為實施例中的下料口密封板結構示意圖。
[0035]圖9為實施例中的陽極中縫密封板結構示意圖。
[0036]圖中標號:1_大面?zhèn)炔棵芊獍澹?01-氧化鋁陶瓷層，102-支撐骨架層，103-保溫層，2-上部陽極間縫密封板，201 -槽口，3-端部密封板，4-下料口密封板，401 -下料口，5-陽極中縫密封板，6-槽口密封板，7-結構框架，71-側面框架，72-上部框架，701-耐腐蝕層。
【具體實施方式】
[0037]實施例
[0038]參見圖1，圖示中的可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，具體包括固定罩設在電解槽上的結構框架7，以及鋪設在結構框架7上的大面?zhèn)炔棵芊獍?、上部陽極間縫密封板2、端部密封板3、下料口密封板4和陽極中縫密封板5，其中，不銹鋼材質的結構框架固定在電解槽上，通過不同形狀的復合材料密封板安裝在其相應的位置構成密封性、絕熱性良好的可控替代覆蓋料結構。
[0039]結合參見圖5至圖9，大面?zhèn)炔棵芊獍錓固定鋪設在結構框架的長邊側面，端部密封板3活動鋪設在結構框架的短邊端面，上部陽極間縫密封板2、下料口密封板4和陽極中縫密封板5覆蓋在結構框架的頂部，上部陽極間縫密封板2分布在結構框架頂部的兩側，下料口密封板4和陽極中縫密封板5鋪設在兩側的上部陽極間縫密封板的之間，形成密封罩體。在上部陽極間縫密封板2上設有槽口 201，槽口用于陽極導桿穿過，在電解時，在槽口 201上設置槽口密封板6將槽口密封;下料口密封板4上設有下料口 401，下料口可向電解槽中下料，同時還可與煙氣通道連接，作為煙氣排放的出口。
[0040]陽極導桿通過上部陽極間縫密封板2的槽口201進入電解槽，在陽極更換作業(yè)中，可以側向移開，正常電解時，陽極導桿一層的槽口用槽口密封板6覆蓋密閉;端部密封板3為可活動蓋板，大面?zhèn)炔棵芊獍錓可通過焊接或螺栓連接的方式固定貼在結構框架側面，在大面?zhèn)炔棵芊獍宓膬啥嗽O置折彎，與結構框架之間形成溝槽，端部密封板3的兩側邊插裝在該溝槽中，將端部密封板安裝在不銹鋼結構框架小面兩側出鋁口處，在出鋁等作業(yè)時可移開，正常電解時閉合;下料口密封板4和陽極中縫密封板5為安裝固定在結構框架上方中部，其中下料口密封板4開孔為煙氣管道、下料開口，開口位置具體與電解槽設計的煙氣管道、下料裝置有關。
[0041]密封板具有支撐骨架層102和保溫層103，在密封板的外表面包覆設有氧化鋁陶瓷層101。結合參見圖2，以大面?zhèn)炔棵芊獍鍨槔M行說明，大面?zhèn)炔棵芊獍宓慕孛嬗伤膶硬牧蠘嫵?，如圖2所示，靠近電解質層的內側面為氧化鋁陶瓷層101，厚度在2—10_，防止密封板受到煙氣及迸濺的電解質腐蝕并提供一定絕熱性，本實施例為避免整塊氧化鋁陶瓷易破碎，可將整個結構框架頂部的密封板分割成數個小塊進行拼裝；中間層依次為不銹鋼材質的支撐骨架層102和保溫材料制成的保溫層103，支撐骨架層102為整個密封板提供結構支撐，可采用直徑l_3cm不銹鋼鋼管構成網格板;保溫層103將保溫材料敷設在支撐骨架層102上，可根據不同需求安裝不同厚度的保溫材料;在遠離電解質的密封板外側同樣為氧化鋁陶瓷層101，用于固定壓緊下方的保溫材料并且避免保溫材料等受到煙氣侵蝕，氧化鋁陶瓷層101將密封板的整個側面形成包覆。
[0042]結合參見圖3，結構框架7包括側面框架71和上部框架72，側面框架71采用圖4a中所示的不銹鋼鋼柱，上部框架72采用圖4b中的“丄”截面的不銹鋼型材，上部框架72的臺階結構有利于上部陽極間縫密封板2、下料口密封板4和陽極中縫密封板5之間的拼接放置，大面?zhèn)炔棵芊獍錓固定在結構框架的側面框架外側，安裝可活動的端部密封板3于結構框架的側面框架兩端，可控的上部陽極間縫密封板2覆蓋在結構框架的上部框架拼接的格子內，陽極導桿通過上部陽極間縫密封板的槽口及上部框架之間的縫隙進入電解槽內部，將下料口密封板4、頂部密封板5安裝于上部框架的上方中部，槽口密封板6直接覆蓋在陽極間縫密封板2的槽口上方，在相鄰密封板之間的縫隙采用氧化鋁粉進行密封。
[0043]本實施例中的結構框架的外表面包覆設有耐腐蝕層701，具體如氧化鋁陶瓷材料層，如圖4a和圖4b所示，在側面框架71和上部框架72的外層均包裹設有耐腐蝕層，側面框架71和上部框架72采用不銹鋼材料可抵御高溫電解質、煙氣對不銹鋼結構框架侵蝕，其中不銹鋼結構框架側部鋼柱可采用直徑3_8cm的鋼柱，上部可采用厚度5mm-15mm的鋼板。在結構框架與各個密封板之間、結構框架和電解槽之間以及密封板和陽極導桿之間的接觸處全部進行絕緣處理。
[0044]本實施例在安裝過程中，結構框架7的高度應當超過電解槽中陽極的最高位置，保證鋁電解過程中陽極即使在最高位置時仍然不會與結構框架相接觸，同時，具體的鋼架尺寸應按照電解槽具體設計及采用的陽極尺寸，保證陽極炭塊可以通過鋼架相應位置進入電解質中。陽極導桿的下部與鋼爪連接部分，為避免電解槽內部溫度過高影響導桿的機械強度，應改用導電性良好的鋼結構，即陽極間縫密封板下方導桿部分和陽極間縫上方10-20cm部分應用鋼結構。
[0045]本實施例在電解槽大修時，將結構鋼架固定在電解槽上，然后將上部陽極間縫密封板2、下料口密封板4和陽極中縫密封板5分別固定在結構框架的頂部位置，并且將下料裝置及煙氣管道與下料口密封板4上的下料口連接;然后掛上陽極進行測試，安裝大面?zhèn)炔棵芊獍錓和端部密封板3，測試密封性、保溫性及下料效果良好后可正常使用。
[0046]以上僅為本發(fā)明具體實施案例說明，不能以此限定本發(fā)明的權利保護范圍。凡根據本發(fā)明申請權利要求書及說明書內容所作的等效變化與修改，皆在本發(fā)明保護的范圍內。
【主權項】
1.一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，其特征在于:包括固定罩設在電解槽上的結構框架(7)，以及鋪設在結構框架上的若干密封板;部分密封板上設有用于陽極導桿通過的槽口以及作為煙氣通道的下料口。2.根據權利要求1所述的一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，所述密封板包括鋪設大面?zhèn)炔棵芊獍?I)、上部陽極間縫密封板(2)、端部密封板(3)、下料口密封板(4)和陽極中縫密封板(5); 其中，所述大面?zhèn)炔棵芊獍?I)固定鋪設在結構框架的長邊側面，所述端部密封板(3)活動鋪設在結構框架的短邊端面，所述上部陽極間縫密封板(2)、下料口密封板(4)和陽極中縫密封板(5)覆蓋在結構框架的頂部。3.根據權利要求2所述的一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，所述上部陽極間縫密封板(2)分布在結構框架頂部的兩側，所述下料口密封板(4)和陽極中縫密封板(5)鋪設在兩側的上部陽極間縫密封板的之間。4.根據權利要求2或3所述的一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，所述上部陽極間縫密封板(2)上設有槽口( 201)，所述槽口( 201)上設置槽口密封板(6)密封； 所述下料口密封板(4)上設有下料口(401)。5.根據權利要求1所述的一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，所述密封板具有支撐骨架層和保溫層，在密封板的外表面包覆設有氧化鋁陶瓷層。6.根據權利要求1所述的一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，所述密封板之間的縫隙采用氧化鋁粉密封。7.根據權利要求1所述的一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，所述結構框架(7)包括側面框架(71)和上部框架(72)，所述側面框架(71)采用不銹鋼鋼柱，所述上部框架(72)采用“丄”截面的不銹鋼型材。8.根據權利要求7所述的一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，所述結構框架的外表面包覆設有耐腐蝕層。9.根據權利要求7或8所述的一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，所述結構框架的高度超過電解槽中陽極的最高位置。10.根據權利要求1所述的一種可控鋁電解槽陽極覆蓋密封結構，所述結構框架、密封板以及電解槽之間的接觸處均進行絕緣處理。
【文檔編號】C25C3/08GK105887139SQ201610490099
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】張紅亮, 李天爽, 李劼, 孫珂娜, 粱金鼎, 冉嶺
【申請人】中南大學