[实用新型]一种铝电解槽保温型曲面阴极内衬结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铝电解槽保温型曲面阴极内衬结构。

背景技术

我国铝电解槽内衬结构设计主要居于应力设计和热平衡设计。内衬应力设计原则：一是要使内衬在整个电解槽运行期间，始终保持适当的压应力。二是所有与阴极碳块接触材料强度必须小于阴极底块耐压强度。热平衡设计原则：一是底部保持良好保温效果。二是侧上部保持良好散热，侧下部满足应力设计要求的同时，有良好保温效果。

曲面阴极结构槽打破了炉膛要求保持平整设计理念，从提高铝液面稳定性、降低极距和提高电流分布均匀性角度，达到降低电耗目的已被证实。但从曲面阴极结构客观分析，一是阴极碳块结构发生了变化，客观上存在缺陷，强度明显降低，对内衬结构设计提出了更高要求，必须确保内应力得到有效释放的同时，保持适当的压应力状态。二是节能的同时，热输入降低，热输出与平面阴极槽相近，打破了热平衡。三是铝液面降低，等温线下移，小面和角部趋冷，容易造成炉帮过长，低断角极。

散热型曲面阴极结构槽内衬结构(图1、图2)，底部保温耐火层由1层硅酸钙板和2层粘土质保温砖、干式防渗料组成，同等位置周边用耐火颗粒或防渗料填充。侧下部大面由轻质保温砖和低水泥浇注料组成，浇注料紧抵阴极底部炭块下半部份，小面由轻质浇注料浇灌而成，留有80-120毫米扎固缝，炭块中缝及周围用糊料扎固。热平衡设计基本能满足电解生产需求，但从内衬应力设计角度看，违背了所有与阴极碳块接触材料强度必须小于阴极底块耐压强度原则，是造成部份槽早期破损的主要原因。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能有效提高铝电解热效能，延长铝电解槽槽寿命的铝电解槽保温型曲面阴极内衬结构。

本实用新型的技术方案为：铝电解槽保温型曲面阴极结构槽内衬结构是：铝电解槽底部保温耐火层由一层陶瓷纤维板(新型保温材料)和两层粘土质保温砖、干式防渗料组成，周边用陶瓷纤维板砌筑，侧下部大面由两层陶瓷纤维板和浇注料组成，浇注料与阴极底部炭块之间有周围糊，小面和角部紧贴槽壳砌筑侧部保温砖，形成贯通槽四周保温隔热层。

本实用新型的铝电解槽保温型曲面阴极内衬结构从客观上提高槽底部、侧下部、小面和角部保温效果，实现热输入和热输出的平衡。大面侧下部浇注料与阴极底部炭块之间留有扎固缝，确保启动初期内应力得到有效释放，焙烧后保持适当的压应力状态，得以满足电解生产需求。有效提高了铝电解热效能，台槽每年可减少26吨标准煤。在有效解决了电解槽节能问题的同时，电解槽槽寿命可延长至2500天以上。

附图说明

图1是现有的散热型铝电解槽内衬结构主视示意图。

图2是现有的散热型铝电解槽内衬结构左视示意图。

图3是本实用新型的铝电解槽保温型曲面阴极内衬结构主视示意图。

图4是本实用新型的铝电解槽保温型曲面阴极内衬结构左视示意图。

图中，1-侧部炭块，2-侧垫块，3-侧部保温砖，4-浇注料，5-阴极炭块，6-周围糊，7-氧化铝颗粒，8-硅酸钙板，9-底部保温砖，10-干式防渗料，11-耐火颗粒，12-新型保温材料，13-浇注料，14-糊料，15-保温材料，16-陶瓷纤维板(新型保温材料)，17-侧部保温砖，18-陶瓷纤维板，19-陶瓷纤维板。

具体实施方式

如图3、图4所示，本实用新型的铝电解槽保温型曲面阴极内衬结构为：底部保温耐火层由一层陶瓷纤维板16、19和两层粘土质保温砖9、干式防渗料10组成，槽周边用陶瓷纤维板12、18砌筑，侧下部大面由两层陶瓷纤维板12和浇注料13组成，浇注料13与阴极炭块5之间留有糊料14(扎固)，小面(如图4所示)紧贴槽壳砌筑侧部保温砖17，这样，形成贯通槽四周保温隔热层。