[发明专利]400kA级节能减排预焙铝电解槽

说明书

技术领域

本发明属于用熔融电解法电解生产金属铝的核心装备——预焙铝电解槽结构的技术领域，具体涉及到一种超大型的400kA级节能减排预焙铝电解槽。

背景技术

现有的预焙铝电解槽的结构大体上可看成是由上部结构和阴极结构两大部分组成。上部结构包括阳极炭块组、阳极母线、打壳下料装置、阳极升降机构、大梁及门形立柱和电解槽密封排气系统。而阴极结构则包括阴极炭块组、内衬结构和槽壳结构。现有的预焙铝电解槽存在的问题较多，针对它的问题，中国专利200510047245.0曾提出过《一种大型铝电解预焙槽》的新型设计方案，该方案特别适合于160kA～360kA大型预焙铝电解槽的建造和运行。

目前，预焙铝电解槽的容量还在不断地增大，而随着预焙铝电解槽容量的进一步增大，电解槽的能耗和烟气的排放便成了新的、突出的矛盾，需要设计人员予以认真的对待和考虑。

发明内容

本发明的目的是寻求一种新的设计方案以解决400kA级超大型预焙铝电解槽容量增大同其能量需求增大和烟气排放增加之间的矛盾，据此对已有的上述大型预焙铝电解槽的结构进行多方面的改进，以提出新型的400kA级节能减排预焙铝电解槽。

本发明所提供的400kA级节能减排预焙铝电解槽，包括阳极炭块组、阳极母线、打壳下料装置、阳极升降机构、大梁及立柱、槽密封排气系统、阴极炭块组、内衬结构和槽壳结构，其特征在于：

(1)上部大梁和门型立柱采用管式桁架梁支撑结构；

(2)阳极炭块组的钢爪采用八爪对称式结构；

(3)采用新的阳极配置方案，设计六个氧化铝下料点和两个氟化盐下料点；

(4)在水平罩板和料箱之间设置分段集气的排气系统；

(5)采取利用负压吸力进行阳极导杆密封的装置；

(6)根据对电热场的模拟设计出新的内衬结构；

(7)阴极母线采用非对称配置和大面六点进电结构。

本发明的400kA级节能减排预焙铝电解槽，所说的管式桁架梁结构，包括两部桁架、桁架之间的联系梁和起重机支架，其特征在于：桁架以联系梁为顶，由门型立柱、上弦杆、下弦杆、直腹杆和斜腹杆组成，各种杆件和联系梁均采用矩形钢管作构件，其中：

(1)直腹杆以一定的间隔分布在上弦杆和下弦杆之间；

(2)直腹杆两侧，上弦杆和下弦杆之间安置有斜弦杆；

(3)直腹杆与其两侧的斜腹杆依次形成个字形或倒个字形；

(4)联系梁位于直腹杆顶部，并与上弦杆垂直地处于同一水平上。

本发明的400kA级节能减排预焙铝电解槽，所说的八爪对称式阳极钢爪，包括横梁和爪头，其特征在于：横梁由两根大横梁、两根斜横梁和四根小横梁组成，其中

(1)大横梁与斜横梁连接后呈横直的罗马数码X形；

(2)小横梁的中部分别垂直地同大横梁端头相连接；

(3)小横梁两端向下弯折连接到爪头，爪头下部与炭块相固接；

(4)两根斜横梁交接的中心部位向上同阳极导杆相连接

本发明的400kA级节能减排铝电解预焙槽，所说的新的阳极配置方案，包括电解槽熔池、阳极炭块和下料点，其特征在于：

(1)所有的下料点均设置在四组阳极炭块交汇点的位置；

(2)将下料点处的相邻两组阳极炭块间的缝隙加大；而将非下料点处相邻两组阳极炭块间的缝隙缩小；

(3)将下料点处阳极炭块的四个角部削去，使下料点处有一个较大的空间。

本发明的400kA级节能减排预焙铝电解槽，所说的分段集气的排气系统，包括烟道、总烟道和调节阀，其特征在于：

(1)将烟道设置在水平罩板和料箱之间的夹层内，料箱侧下部不与板梁焊接而改成V形结构；

(2)烟道分为左右平行的两支分烟管，各位于电解槽水平罩板与料箱的左右夹层内；

(3)两支分烟管分为前、后两段抽气，即两分烟管上设有前后不同的进气孔；

(4)在汇总两支分烟管的总烟道上安装有调节阀。

本发明的400kA级节能减排预焙铝电解槽，所说的利用负压吸力进行阳极导杆密封的装置，包括侧板、前端板和顶板，其特征在于：它是由两侧板、顶板和前端板构成的、围绕阳极导杆三面包围的空腔装置，其中，

(1)装置的前端围绕阳极导杆三面包围的部分采取栅格结构；

(2)装置的尾部与腹板梁相焊接并同水平烟道相连通；

(3)装置安置在水平罩板上面，并以水平罩板为底板。