[发明专利]铝电解槽氧化铝打壳加料装置及打壳加料方法

说明书

本发明公开了一种铝电解槽氧化铝打壳加料装置及打壳加料方法，涉及预培铝电解槽电解铝生产技术领域，主要目的是提高氧化铝粉的加料效率。本发明的主要技术方案为：铝电解槽氧化铝打壳加料装置，该装置包括：高度调整部和打壳部；高度调整部包括轨道架、丝杆和滑块，轨道架固定设置于电解槽的上方，丝杆的两端分别转动连接于轨道架，滑块滑动连接于轨道架，丝杆螺纹连接于滑块，用于驱使滑块沿轨道架上下移动；打壳部包括气缸机构和打壳锤头，气缸机构包括气缸体和往复滑动于气缸体内的活塞杆，气缸体固定连接于滑块，活塞杆的下端连接于打壳锤头，打壳锤头呈圆柱体状。

技术领域

本发明涉及预培铝电解槽电解铝生产技术领域，尤其涉及一种铝电解槽氧化铝打壳加料装置及打壳加料方法。

背景技术

预焙铝电解槽生产电解铝的过程，是一个连续稳定的将氧化铝粉按照设定技术参数，加入到电解质液中，在电解质液中进行热电化学反应生成置换成金属铝液的过程。在电解铝生产过程中，其铝电解槽熔池内电解质液中的氧化铝浓度的控制，即氧化铝生成金属铝液相互转化的物料供给平衡工艺的控制，是铝电解槽生产工艺控制的核心技术之一。所以铝电解槽氧化铝加料机械输送装置设计构造以及通过覆盖料层构造下料口火眼向电解槽内添加氧化铝的构造设计，是保证铝电解槽稳定进行热电化学反应必要条件之一。

现通用的铝电解槽氧化铝加料输送装置，由两大机构组合而成，一是打壳机构，另一个为氧化铝加料机构。

其打壳机构由打壳气缸，打壳锤头导向管，打壳锤头组合构造而成。其主要功能是构造下料口火眼，即在电解铝的生产过程中当中，用打壳气缸驱动打壳锤头，在打壳锤头导向管的约束下，用打壳锤头的冲击力，在铝电解槽硬质覆盖料结壳层的固定点位置处，构造出一个氧化铝加料通道和电解气体排放通道；即下料火眼口。

现有的铝电解槽打壳装置的打壳锤头，为了增加打壳锤头的对硬质电解质结壳的冲击力，往往将打壳锤头的端部构造成圆球型或使用磨损成为锥体型，如图2和图3所示。

在构造下料口火眼的过程中，为了保证打壳锤头所构造的下料口火眼的畅通，往往将打壳锤头运动的下止点设置于电解质液层中。

现有的铝电解槽氧化铝加料装置所对应氧化铝加料工艺，在电解铝生产过程中主要存在以下缺陷：

(1)打壳锤头在构造下料口火眼过程中，由于锤头运动的下止点会插入到电解质液面中，其打壳锤头的下端部会与电解质液发生界面接触，会形成上大下小形状的锤头长包。这样不仅会降低打壳锤头构造下料口火眼的成功率，还会造成下料口火眼的堵塞。如果下料口火眼即氧化铝加料通道受到堵塞，从定容下料器泄流的氧化铝粉，就无法通过下料口火眼，加入到电解质液中去，从而影响铝电解槽内的物料平衡，影响铝电解槽的电流效率。

(2)其打壳锤头一旦形成粘结电解质液长包，这样不仅会加大打壳锤头上下运动重量，加大气缸的能量消耗，浪费打壳气缸的动力能耗，而且下料口火眼会是一个上大下小无规则喇叭状的的孔洞，不仅在接纳从下料导料管泄流的氧化铝粉时，容易在下料口的喇叭口处的边沿形成物料堆积，造成氧化铝向外扩散堆积流失，致使氧化铝粉不能完全按照设定技术要求加入到电解质液层中去，而且会加大下料口火眼处电解槽内热散失和含氟气体无序排放。

(3)现有的铝电解槽打壳锤头设计以及所对应的工艺操作方式，为了提高下料火眼口的畅通率，保证从定容下料器泄流的氧化铝粉能够用趋近于较高概率加入到电解质液层中去。往往采用每添加一次氧化铝粉，就要用打壳气缸驱动打壳锤头，驱动一次打壳气缸进行上下运动。增加打壳气缸的无功作业驱动能耗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种铝电解槽氧化铝打壳加料装置及打壳加料方法，主要目的是提高氧化铝粉的加料效率。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种铝电解槽氧化铝打壳加料装置，该装置包括：高度调整部和打壳部；