[发明专利]设置有铝液分离孔池的铝电解槽

说明书

技术领域：设置有铝液分离孔池的铝电解槽是一种新型的铝电解槽主要应用于电解铝的生产和铝电解槽设备的设计制造安装。

技术背景：现通用的铝电解槽主要由阳极导电装置和铝电解槽阴极熔池内衬两大部分构造而成。铝电解槽阴极熔池内衬是在铝电解槽钢壳体内，底部用阴极碳块和阴极钢棒组和捣固糊砌筑在保温层上部，环周为侧部炉墙的，能够承载熔融电解质和铝液进行电解的凹型阴极熔池内衬导电结构。

现通用的铝电解槽在进行电解时，铝电解槽阳极导电装置的阳极碳块的底平面坐落在电解质上，将阳极电流传导给熔融电解质，进行分解氧化铝的热电化学反应。在进行电解后，氧化铝中的铝元素生成金属铝铝液，由于比重(即密度)大于电解质溶液，电解生成的金属铝液则沉降与熔融电解质下部的铝电解槽熔池内的用阴极碳块砌筑的阴极内衬上，铝液层的上表面实际为熔融电解质层所覆盖。

现通用的铝电解槽结构作为其生产电解铝的技术装备，对电解工艺主要存在下列缺陷：

由于铝电解槽内的熔融电解质液为冰晶石氟化盐物质，在电解工况状态下，对金属的腐蚀性极强，无法用灵敏度加高的金属传感器在电解工况状态下连续测试电解质的物理化学变量参数。以便对铝电解槽生产工艺实施在线连续精确的调整控制。

由于铝电解槽内的熔融电解质液比重即密度小于其底部的铝液层的密度，是以液态流体物质的方式全面覆盖在铝液层之上。在电解进行到一段时间，需从电解熔池内吸取铝液，在出铝时，出铝抬包的吸铝管，要先插入和经过电解质溶液层，才能进行吸铝作业。此时电解质溶液不仅能够对金属吸铝管道造成熔蚀性损耗，造成吸铝管的使用寿命减少，污染电解质，而且由于电解质结晶点较高，经常粘附在出铝管上，造成出铝管堵塞。

发明内容：本发明为解决现通用的铝电解槽内熔融电解质对金属测试传感器进行熔蚀烧损严重，无法连续采集槽内电解质液工艺参数理化数据信息，进而对铝电解槽实施连续在线精确调整控制的缺陷的问题，基于现通用的铝电解槽熔电解质层在铝电解槽熔池阴极内衬上全部悬浮覆盖在铝液层之上，电解槽内生成铝液层上部与电解质液层下部接触界面为大面积熔融导电结合的特点，为了获取铝电解槽内在电解工况状态下连续测试电解质的物理化学变量参数的信息，提出了把铝液作为测试电解质的导体，用测试传感器测试电解槽熔池内金属铝液的工艺参数数据信息，用于反应电解质的工艺参数理化数据信息，实施对电解槽进行连续在线精确调整控制的技术方案。同时为解决电解槽在出铝时，电解质对出铝抬包的吸铝管的熔蚀烧损和堵塞问题，同时为解决电解槽在出铝时，电解质对出铝抬包的吸铝管的熔蚀烧损和堵塞问题，提出了避开电解质熔液层，将出铝抬包的吸铝管直接插入到铝液层实施吸出电解槽熔池内铝液的技术方案。上述两个技术方案的实施的关键问题是如何在铝电解的生产过程中将铝电解槽内的电解质液层和铝液层分开，为此本发明提供了一种新型的铝电解槽结构设计方案，即设置有铝液分离孔池的铝电解槽。

设置有铝液分离孔池的铝电解槽的技术方案是；为了在电解工况状态下，将铝电解槽阴极内衬熔池内的铝液和电解质分开，以便用试传感器连插入到铝液分离孔池的铝液中采集电解槽阴极内衬熔池内的铝液层的理化数据变量信息，或将吸铝管直接插入到铝液分离孔池的铝液中，直接进行吸铝出铝作业，避免电解质对出铝抬包吸铝管的负面缺陷的影响的技术方案的实施，在铝电解槽槽结构上，设置构造有铝液能与电解质相隔离开的铝液分离孔池，

依据上述技术方案：设置有铝液分离孔池的铝电解槽的铝液分离孔池与电解槽阴极内衬熔池之间设置有隔墙，隔墙底部设置有孔道，致使电解槽阴极内衬熔池内的铝液与铝液孔池中的铝液相通，隔墙上部能将铝液层上部的电解质液层隔离开，防止熔融电解质液流入到铝液分离孔池中。

依据上述技术方案：设置有铝液分离孔池的铝电解槽的铝液分离孔池与电解阴极内衬熔池之间的隔墙底部的通孔上部水平高度低于电解槽阴极内衬熔池内

依据上述技术方案：设置有铝液分离孔池的铝电解槽的铝液分离孔池构造安装在铝电解槽端部的侧部炉墙上。

依据上述技术方案：设置有铝液分离孔池的铝电解槽的铝液分离孔池先预制在碳块上，再将带有分离铝孔池的碳块砌筑在铝电解槽端部的侧部炉墙内侧。

依据上述技术方案：设置有铝液分离孔池的铝电解槽的铝液分离孔池可用耐火保温材料构造在铝电解槽侧部炉墙钢壳体的外侧，其侧部炉墙可作为隔墙。

依据上述技术方案：设置有铝液分离孔池的铝电解槽的铝液分离孔池上部设置有保温盖板。

依据上述技术方案：设置有铝液分离孔池的铝电解槽的铝液分离孔池内部铝液层中插入铝电解槽测试装置的测试传感器，以实现对铝液的连续测试。