[其他]现有侧插自焙阳极铝电解槽改造成点式自动打壳下料的方法

说明书

本发明属于侧插自焙阳极铝电解槽下氧化铝料的方法的改进。

我厂生产所用电解槽为40年代末50年代初技术装备水平的60KA侧插自焙阳极铝电解槽。目前，在全国范围内，用这种槽型生产的铝量约占全国铝产量的60%。尽管国外趋向发展大容量予焙阳极电解槽，国内也开始引进和自建了一部分予焙阳极电解槽，但根据我国国情和自焙槽固有的优点，可能在今后相当长的时间内，侧插自焙阳极电解槽还要占据相当重要的地位。

侧插自焙阳极铝电解槽下氧化铝的方法，50年代为人工打壳、人工抱料和人工下料，工人劳动强度极大。60年代发明地爬式（移动式）打壳机后，利用压缩空气实现半机械化打壳，同时在电解槽两大面的上部各建一组储存氧化铝的料箱，下设下料管，以手工搬动闸扳开关控制下料，从而大大减轻劳动强度。70年代发明点式下料器，实现了自动打壳和定容下料过程，不仅进一步降低工人劳动强度，还使电解槽内氧化铝浓度基本稳定，电解槽温度基本均匀，经济技术指标得到进一步改善。与此同时，由于自动打壳下料，炉帘开启次数大大减少，也为下一步烟气治理创造了条件。

点式自动打壳下料装置多用于予焙槽生产上，且下料点设在电解槽两排阳极的中间电解质流动的分流点上。而侧插阳极自焙槽，由于阳极为一整体，四周均插有阳极棒及导电带，给安装点式自动打壳下料装置带来一定的困难。

目前国内改造侧插自焙阳极铝电解槽为点式自动打壳下料还处在试验阶段。有的将阳极以大面中心线劈开成两半，下料点设在中间（为图1可示），这固然与予焙槽相仿，能达到予焙槽生产所能达到的效果，但这种改造方式需要仃槽大修，原阳极要报废（每个约2万元），投资费用较高（每台槽约5万元），且生产维护比较困难。有的在电解槽四角部搞四点式自动打壳下料（为图2所示），这固然使氧化铝下料均匀，但同时拆除四个阳极导电棒，阳极棒电流密度比原电流密度要增加8.33%，增加电能的消耗;或不拆除导电棒，维持原来的阳极棒电流密度，但为了安装点式自动打壳下料装置，势必要改造阳极框架，这同样要仃槽大修改造，增加改造费用。

本发明建立在不改变原有电解槽结构的前提下，选择两大面中间范围内位置设下料点，安装点式自动打壳下料装置，实现侧插自焙阳极铝电解槽点式自动打壳和定容下料过程。

根据实测，两大面中心线左右1100毫米（即各大面中间的2200毫米）范围内电解质流动较好，下料点设在该范围最为适宜。设两点式自动打壳下料只需拆除对应于下料点处的两行四个阳极棒，其中两个导电棒，阳极棒电流密度比原电流密度只增加4.17%。为了下料均匀，该两下料点分别设在阳极大面中心线两侧相对应的位置（为图3所示）。定容室位置与原氧化铝料箱口相接，打壳机构配置于电解槽平台上，控制器、电磁阀均设在槽外（为图4所示）。采用4-8分钟自动打壳一次，同时每次下料1.3-2.5公斤。

本发明最大特点是在原电解槽上部结构基本上不变的情况下安装点式自动打壳下料装置，该方法成本低、安装快、简单易行、在电解槽正常生产过程中亦可安装等。其次，在两大面中心线两侧1100毫米范围内实行两点式自动打壳下料不仅保证电解生产正常运行，且氧化铝浓度基本稳定在3-4%，电解槽温度基本保持在945℃左右，对电解生产极为有利。本发明实施后，将原来风动机械打壳加料制度每天加工8次降为出铝后风动机械打壳加料每天0.5-1次，劳动强度大大降低，且随着风动机械加工次数减少，槽温平稳、偏低，氧化铝、氟化盐等原料的飞扬和挥发损失降低，特别是炉帘的开启次数减少，为下一步烟气治理提供条件。

在两大面对应大面中心线距离300-400毫米处对称地各设一下料点，实行4-8分钟自动打壳一次，每次打壳同时下料1.3-2.5公斤，可得经济技术指标如下：

电解槽技术条件：

电解质水平    公分    18-22

铝液水平    公分    28-30

极    距    公分    3.8-4.2

电解质成份    %

Mg    F2    3.5-5.0

Ca    F2    3-4

Li    F    2-3

Al    203    3-4

分    子    比    2.7-2.9

所得技术指标：

电流效率    %    89.5

氟化盐单耗    公斤/吨铝    13.5

氧化铝单耗    公斤/吨铝    1920