[发明专利]一种用于智能电解槽的连续阳极装置及其使用方法

说明书

一种用于智能电解槽的连续阳极装置及其使用方法，属于冶金领域。该用于智能电解槽的连续阳极装置，包括连续阳极炭块、阳极炭块定位推送系统、连续阳极炭块履带式位移系统、滑动供电系统和智能控制系统；其使用方法为：(1)连续阳极炭块安装；(2)将连续阳极炭块固定在连续阳极炭块履带式位移系统实现连续移动；(3)当履带运转，带动工作的阳极炭块下移，阳极炭块定位推送系统，将备用的阳极炭块推送到固定位置，并与原有炭块连接；(4)当连续阳极炭块下移时，滑动供电系统相应的上移，滑动供电系统实现阳极炭块与阳极之间的连接。该装置实现铝电解槽阳极的连续化，解决了目前间断性更换阳极以及产生残极的问题，降低铝电解过程的成本。

技术领域

本发明涉及冶金领域，特别涉及一种用于智能电解槽的连续阳极装置及其使用方法。

背景技术

预焙阳极铝电解槽已成为当今世界炼铝方法的技术主流。然而，传统铝电解槽生产采用“间断更换预焙阳极”的工艺方法，存在着如下问题：①配套的阳极组装生产线投资与运行成本增加；②铝电解槽未使用完的残极处理量大(约为20％)；③残极返回阳极生产系统作为添加料后大幅降低了预焙阳极的质量。

以30万吨铝电解系列工程为例，配套的阳极组装生产线的基建投资约为1.03亿元，折合吨铝投资约增加264元；按阳极毛耗540kg和净耗410kg计算吨铝残极量为130kg，占阳极毛耗的24.1％，返回阳极组装车间和阳极制造生产线的残极年处理量达到3.76万吨。单阳极组装生产线的吨铝生产成本就增加了约300元，约为铝用炭阳极售价的10％。

为了解决阳极无法连续更换及产生残极的问题，国内外做了一些开发应用。包括：1)上世纪50年代，德国VAW公司开发了一种连续预焙阳极CPA(Continuous PrebakedAnode)结构，并于1972年改进后在Eibewerk铝厂投产了7万吨产能的204台120kA连续预焙阳极铝电解槽系列，其特点是：①特制粘结糊。由焦炭和沥青组成，在75℃下可塑，焦化状态下能提供较强的机械连接作用；②采用类似于自焙阳极铝电解槽的自焙阳极炭块从炭块侧部插入导电钢棒的组装方式。该结构的缺点是：不能采用中间点式自动下料技术，预焙阳极尺寸过大难于更换，对特制粘结糊质量要求非常高等。

国内的一些专利也提出连续阳极方法。专利“铝电解槽的连续预焙阳极组合结构(CN103088367A)”提供了一种新型的夹具与异形阳极炭块配合使用，可以解决产生残极的问题，但是阳极无法连续更换。专利“一种铝电解槽连续阳极的装置(CN2552947Y)”提出采用履带以及阳极糊实现阳极连续供应，该专利采用的类似于自焙阳极的阳极炭块，且没有提供阳极母线的连接方法。

随着现代铝电解厂的设计产能越来越大，对铝电解槽的原材料质量、节能环保、高效降本要求越来越高。因而，设计提供一种能大幅降低生产成本、节约投资、改善阳极质量的新型连续预焙阳极组合结构是必须的、意义重大的。

发明内容

针对传统铝电解槽需间断更换预焙阳极所产生的问题，本发明提供了一种用于智能电解槽的连续阳极装置及其使用方法，通过特殊加工的阳极炭块、阳极炭块定位推送系统、连续阳极炭块履带式位移系统、滑动供电系统和智能控制系统，实现铝电解槽阳极的连续化，解决了目前间断性更换阳极以及产生残极的问题，降低铝电解过程的成本。

一种用于智能电解槽的连续阳极装置，包括连续阳极炭块、阳极炭块定位推送系统、连续阳极炭块履带式位移系统、滑动供电系统和智能控制系统；

连续阳极炭块是由多个阳极炭块单元串联组成的；所述的阳极炭块单元，为长方体或正方体结构，上表面设置有卡装块，下表面设置有卡装槽，上表面和下表面均为锯齿波纹面；侧面的一组对立面上分别设置有滑道，滑道两侧为固连区。

阳极炭块定位推送系统包括支架、移动推手和限位挡板；支架为水平支架和垂直支架，垂直支架和限位挡板设置在连续阳极炭块的未加工面的两侧，垂直支架上方设置有水平支架，水平支架与垂直支架连接，水平支架上远离限位挡板的一侧设置有移动推手；