現有側插自焙陽極鋁電解槽改造成點式自動打殼下料的方法

專利名稱:現有側插自焙陽極鋁電解槽改造成點式自動打殼下料的方法
本發明屬于側插自焙陽極鋁電解槽下氧化鋁料的方法的改進。
我廠生產所用電解槽為40年代末50年代初技術裝備水平的60KA側插自焙陽極鋁電解槽。目前，在全國范圍內，用這種槽型生產的鋁量約占全國鋁產量的60%。盡管國外趨向發展大容量予焙陽極電解槽，國內也開始引進和自建了一部分予焙陽極電解槽，但根據我國國情和自焙槽固有的優點，可能在今后相當長的時間內，側插自焙陽極電解槽還要占據相當重要的地位。
側插自焙陽極鋁電解槽下氧化鋁的方法，50年代為人工打殼、人工抱料和人工下料，工人勞動強度極大。60年代發明地爬式(移動式)打殼機后，利用壓縮空氣實現半機械化打殼，同時在電解槽兩大面的上部各建一組儲存氧化鋁的料箱，下設下料管，以手工搬動閘扳開關控制下料，從而大大減輕勞動強度。70年代發明點式下料器，實現了自動打殼和定容下料過程，不僅進一步降低工人勞動強度，還使電解槽內氧化鋁濃度基本穩定，電解槽溫度基本均勻，經濟技術指標得到進一步改善。與此同時，由于自動打殼下料，爐簾開啟次數大大減少，也為下一步煙氣治理創造了條件。
點式自動打殼下料裝置多用于予焙槽生產上，且下料點設在電解槽兩排陽極的中間電解質流動的分流點上。而側插陽極自焙槽，由于陽極為一整體，四周均插有陽極棒及導電帶，給安裝點式自動打殼下料裝置帶來一定的困難。
目前國內改造側插自焙陽極鋁電解槽為點式自動打殼下料還處在試驗階段。有的將陽極以大面中心線劈開成兩半，下料點設在中間(為圖1可示)，這固然與予焙槽相仿，能達到予焙槽生產所能達到的效果，但這種改造方式需要仃槽大修，原陽極要報廢(每個約2萬元)，投資費用較高(每臺槽約5萬元)，且生產維護比較困難。有的在電解槽四角部搞四點式自動打殼下料(為圖2所示)，這固然使氧化鋁下料均勻，但同時拆除四個陽極導電棒，陽極棒電流密度比原電流密度要增加8.33%，增加電能的消耗;或不拆除導電棒，維持原來的陽極棒電流密度，但為了安裝點式自動打殼下料裝置，勢必要改造陽極框架，這同樣要仃槽大修改造，增加改造費用。
本發明建立在不改變原有電解槽結構的前提下，選擇兩大面中間范圍內位置設下料點，安裝點式自動打殼下料裝置，實現側插自焙陽極鋁電解槽點式自動打殼和定容下料過程。
根據實測，兩大面中心線左右1100毫米(即各大面中間的2200毫米)范圍內電解質流動較好，下料點設在該范圍最為適宜。設兩點式自動打殼下料只需拆除對應于下料點處的兩行四個陽極棒，其中兩個導電棒，陽極棒電流密度比原電流密度只增加4.17%。為了下料均勻，該兩下料點分別設在陽極大面中心線兩側相對應的位置(為圖3所示)。定容室位置與原氧化鋁料箱口相接，打殼機構配置于電解槽平臺上，控制器、電磁閥均設在槽外(為圖4所示)。采用4-8分鐘自動打殼一次，同時每次下料1.3-2.5公斤。
本發明最大特點是在原電解槽上部結構基本上不變的情況下安裝點式自動打殼下料裝置，該方法成本低、安裝快、簡單易行、在電解槽正常生產過程中亦可安裝等。其次，在兩大面中心線兩側1100毫米范圍內實行兩點式自動打殼下料不僅保證電解生產正常運行，且氧化鋁濃度基本穩定在3-4%，電解槽溫度基本保持在945℃左右，對電解生產極為有利。本發明實施后，將原來風動機械打殼加料制度每天加工8次降為出鋁后風動機械打殼加料每天0.5-1次，勞動強度大大降低，且隨著風動機械加工次數減少，槽溫平穩、偏低，氧化鋁、氟化鹽等原料的飛揚和揮發損失降低，特別是爐簾的開啟次數減少，為下一步煙氣治理提供條件。
在兩大面對應大面中心線距離300-400毫米處對稱地各設一下料點，實行4-8分鐘自動打殼一次，每次打殼同時下料1.3-2.5公斤，可得經濟技術指標如下電解槽技術條件電解質水平公分18-22鋁液水平公分28-30極距公分3.8-4.2電解質成份%MgF23.5-5.0CaF23-4LiF2-3Al2033-4
分子比2.7-2.9所得技術指標電流效率%89.5氟化鹽單耗公斤/噸鋁13.5氧化鋁單耗公斤/噸鋁1920電耗度/噸鋁14700

圖1圖2圖3為側插自焙陽極鋁電槽改造成點式自動打殼下料裝置的三種方法的示意圖。圖中1為下料點位置，2為陽極，3為電解槽。
圖4為本發明示意圖。圖中1.球閥，2.控制器，3.電磁閥，4.氣缸，5.料箱，6.定容室，7.陽極，8.陰極鋼棒及陰極炭塊，9.打殼錘頭，10.下料管。
權利要求
1.側插自焙陽極鋁電解槽以風動機械打開爐面結殼，然后開關電解槽上部的料箱閘板，實現下氧化鋁料的過程，其特征是在電解槽的兩個大面上對應于大面中心線1100毫米以內位置各設一下料點，采用自動打殼裝置和相應的定容下料裝置，實現自動打殼下料過程。
專利摘要
本發明屬于側插自焙陽極鋁電解槽下氧化鋁料的方法的改進。在電解槽兩個大面上對應于大面中心線1100毫米范圍內各設一下料點，安裝點式自動打殼下料裝置。本法不僅保證電解槽生產正常運行、勞動強度大大降低、便于煙氣治理，更主要是投資少、安裝快、簡單易行、可以在電解槽正常生產過程中安裝等。電解生產主要技術指標電流效率達89.5％，氟化鹽單耗13.5公斤/噸鋁，氧化鋁單耗1920公斤/噸鋁，電耗14700度/噸鋁。
文檔編號C25C3/00GK87106181SQ87106181
公開日1988年3月16日 申請日期1987年9月9日
發明者王國斌, 徐福剛, 金振笳, 張兵勝 申請人:包頭鋁廠