[发明专利]电解槽

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解技术领域，更具体地，涉及一种电解槽。

背景技术

铝工业是一个耗能大户，电解铝行业普遍存在高能耗这个现象，电能成本约占总成本的40%左右，高能耗，电流效率低、电解槽寿命短等问题制约着我国铝工业的发展。目前我国铝工业主要存在：（一）、资源先天不足，工艺复杂，影响氧化铝成本；（二）、企业小而分散，劳动生产率较低，难以形成规模效益；（三）、技术装备水平落，自动化水平低，技术改造和应用相对较慢；（四）、产量过剩，供过于求；（五）、产品质量欠佳，品种少，市场竞争能力弱等问题已经严重困扰着我国铝工业的发展。

因此，整个冶金行业都面临着严峻的考验，电力价格逐年上涨、铝价低位徘徊使电解铝行业步入了前所未有的低迷状态，其中，70%的电解铝行业都处于亏损状态。在这样的大环境下，只有做到降本增效、节能降耗，用最低的成本生产同样的商品，才能够在日益激烈的竞争中有自己的一席之地。

近年来，我国铝电解新技术、新材料、新装备的技术研发和工业化试验研究都取得了很大的进步，并且都大幅度的进行了产业化推广，获得了良好的效果。节能降耗显得更加重要，低温低电压生产控制技术日益成为铝电解领域所要实现的目标。

我公司相继研发了铝电解用磷生铁阴极制备方法技术、曲面阴极高能效铝电解槽的熔炼技术、铝电解低温控制方法技术，并且取得了成功，在大型预焙电解槽系列开展了应用，磷生铁技术应用后，平面槽平均电压与传统扎糊槽相比，降低80mv-150mv；曲面阴极技术实施后，槽电压由传统的平面槽相比，降低200-300mv；在电解槽上开展曲面磷生铁技术集成应用，槽平均电压降低200-350mv。电解槽平均槽温由940-945℃降至935-938℃之间，平均槽电压由4.15V降至3.9V左右，吨铝直流电耗降低1000kwh/t.Al,实现了低温点电压生产的同时，电解槽保温问题随之而来。

因槽电压的降低，减少了热量的输入，电解槽运行偏冷，伸腿过长，电解槽运行不稳定，电流效率低，电解质粘度增大，流动性降低，炭渣不易分离，氧化铝在电解质中的溶解性与润湿性降低，效应系数升高，阳极效应增多，影响了工艺的控制。因此，电解槽的保温性能有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种保温性能好的电解槽。

根据本发明实施例的电解槽，包括：底板；槽壳，所述槽壳设在所述底板上，所述槽壳内限定有容纳空间；和纳米材料保温层，所述纳米材料保温层设在所述槽壳的外表面以及所述底板的下表面的至少一个上。

根据本发明实施例的电解槽，通过在槽壳的外表面以及底板的下表面的至少一个上设置纳米材料保温层，纳米材料保温层可对电解槽进行外保温，使电解槽的热量损失显著减少，使电解槽向周围环境通过对流、辐射和传导而损失的热量减少，有效调节了电解槽的热量平衡，使电解槽的保温性能大大提高，为低温低压控制技术的实现创造了条件。

另外，根据本发明上述实施例的电解槽，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述纳米材料保温层包括两层，每层所述纳米材料保温层的厚度为10-30mm。

根据本发明的一个实施例，所述纳米材料保温层为憎水性硅酸盐板。

根据本发明的一个实施例，所述电解槽还包括：侧部炭块，所述侧部炭块设在所述电解槽上部且邻近所述槽壳的内表面设置，所述侧部炭块与所述槽壳之间设有陶瓷纤维保温板。

根据本发明的一个实施例，所述侧部炭块的上端和下端分别设有周围糊。

根据本发明的一个实施例，所述电解槽还包括：浇注料层，所述浇注料层邻近所述槽壳的内表面设置，所述浇注料层与所述槽壳之间设有陶瓷纤维背衬板。

根据本发明的一个实施例，所述槽壳的下表面与所述底板之间设有干式防渗料层。

根据本发明的一个实施例，所述底板的下表面上设有所述纳米材料保温层。

根据本发明的一个实施例，所述底板包括：硅酸钙保温板，所述硅酸钙保温板位于所述底板底部且与所述纳米材料保温层相连；和高强蛭石保温砖，所述高强蛭石保温砖位于所述底板顶部且设在所述干式防渗料层和所述硅酸钙保温板之间。

根据本发明的一个实施例，所述底板还包括：轻强保温砖，所述轻强保温砖设在所述硅酸钙保温板与所述高强蛭石保温砖之间。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明