[实用新型]铝电解槽侧壁结构

说明书

本实用新型属于铝电解槽技术领域。一种铝电解槽侧壁结构，包括槽壳、隔热板、碳氮化硅块和槽壁换热器，隔热板设置在所述槽壳的内侧；碳氮化硅块设置在所述隔热板的内侧，在所述隔热板与所述碳氮化硅块之间形成容置腔；槽壁换热器设置在所述容置腔内，所述槽壁换热器上设置有换热介质入口和换热介质出口。本申请整体结构设计合理，能够实现对铝电解槽槽壁余热的高效回收利用，并便于根据正常工艺标准进行温度调整。

技术领域

本实用新型属于铝电解槽技术领域，具体涉及一种铝电解槽侧壁结构。

背景技术

目前，铝电解工业一直采用传统的Hall-Heroult法。所用的电解质为冰晶石-氧化铝熔盐体系，当电流通过熔融的电解质时产生大量的电阻热，其中一部分热量用于维持电解槽的热量平衡，一部分散发到周围大气中。现代炼铝工业中的大型铝电解槽，其工作电流已达到300～600KA，工作电压为4V，其吨铝能耗13000~14000kwh是非常大的。铝电解行业截止2019年，原铝总生产能力4100万吨，约80多家电解铝企业，100多条电解系列生产线。一个电解系列电解槽200~360台，电解槽存量非常大。

铝电解的生产需要消耗大量的电能，但其能量利用率不足50％，50％的能量以热能的形式散发损失在周围大气中。随着电解铝生产技术的发展，电解槽的容量越来越大，槽体的发热量也随之增大。在电解槽侧壁，温度达到280~350℃，热源温度高，回收后导热介质温度可达200℃以上，回收价值巨大。

但是由于铝电解槽周围生产环境的特殊性：一是侧壁空间狭小，以一个400kA铝电解槽为例，长约19m的电解槽槽壳放置在间隔排列的29组U型摇篮架中间。29组U型摇篮架与两侧的槽壳侧壁、摇篮架顶部的槽沿板、电解槽下部露出的阴极钢棒组围成56个空腔，每个空腔宽约400~500mm，高约700mm。二是高磁场、高粉尘、高酸性气体氛围影响设备设计、安装限制较大，导致在当前电解槽侧壁结构中能量回收利用比较困难。急需开发一种新型的带有余热回收装置的铝电解槽侧部结构，来对电解槽余热进行回收利用。

发明内容

本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种铝电解槽侧壁结构，其整体结构设计合理，能够实现对铝电解槽槽壁余热的高效回收利用，并便于根据正常工艺标准进行温度调整。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种铝电解槽侧壁结构，包括：

槽壳；

隔热板，其设置在所述槽壳的内侧；

碳氮化硅块，其设置在所述隔热板的内侧，在所述隔热板与所述碳氮化硅块之间形成容置腔；以及

槽壁换热器，其设置在所述容置腔内，所述槽壁换热器上设置有换热介质入口和换热介质出口。

根据本实用新型铝电解槽侧壁结构，优选地，所述槽壁换热器包括第一区段和第二区段，所述第一区段和所述第二区段呈n型布置，所述第一区段布设在所述容置腔内，所述第二区段位于所述槽壳外侧。

根据本实用新型铝电解槽侧壁结构，优选地，所述槽壁换热器整体为换热盘管弯折盘绕而成；或

所述槽壁换热器包括换热壳体和循环隔板，所述循环隔板将所述换热壳体的内腔分隔为循环流道；或

所述槽壁换热器的第二区段上设置有换热盘管或换热流道，所述第一区段为导热块。

根据本实用新型铝电解槽侧壁结构，优选地，所述隔热板、槽板换热器和碳氮化硅块形成侧衬块，在所述侧衬块的上部设置有覆盖料，所述侧衬块的下部设置有高强浇注料。

根据本实用新型铝电解槽侧壁结构，优选地，所述槽壳底部和侧部设置有多组间隔布置的摇篮架，所述摇篮架呈U型，在所述槽壳的下侧还设置有阴极钢棒组，所述槽壁换热器设置在相邻两所述摇篮架和对应的阴极钢棒组之间。