[发明专利]一种采用惰性阳极生产原铝的铝电解槽

摘要

本发明涉及一种采用惰性阳极生产原铝的铝电解槽，其特征在于铝电解槽使用电解质为KF-NaF-AlF3体系，电解温度为700--850℃，其结构包括：槽壳，耐火保温内衬层、坩埚、保温盖、惰性电极、电极导杆、阳极母线、阴极母线、阳极支母线、保温板、极距隔板、下料装置。本发明电解槽铝产品质量达到99.7％以上；没有CO2和PFCs排放；电极几乎不消耗，极距稳定；槽体封闭，杜绝粉尘和氟化物挥发逸出，利于氧气回收；保温效果好，提高电解槽的热效率，降低热损失；增加电解槽空间利用率，增加电解槽单位体积或单位占地面积产能；不担心漏槽，电解槽寿命长；槽结构设计上更加灵活。

主权项

一种采用惰性阳极生产原铝的铝电解槽，其特征在于铝电解槽使用电解质为KF-NaF-AlF3体系，电解温度为700-850℃，其结构包括：槽壳——该槽壳为由钢板制成的封闭壳体，上部居中开有开口；槽体内衬——该内衬砌筑槽壳内底面和侧面上的耐火及保温材料层；其上端内侧腔为扩径的台阶状；坩埚——该坩埚位于槽体中部，外壁与槽体内衬配合联接；坩埚保温盖——该保温盖为方形盖或环形盖，底端盖于坩埚上沿和槽体内衬的台阶面上、上端与槽体内衬等高齐平，由隔热耐蚀氧化铝陶瓷、高氧化铝水泥或耐蚀氮化物、碳化物材料制成；电解电极——该电极电极由惰性阳极和阴极组成，阳极和阴极上端均有螺纹孔，用来连接导杆，电极组采用将惰性阳极与阴极以并联的方式垂直平行配置在铝电解槽内；电极以“-阳-阴-阳-”或“-阴-阳-阴-”的方式排列，极距为10mm～80mm，一个电解槽包含一列或数列电极组，每列电极组包含二个到数十个电极；电极母线——该母线包括阳极母线、阴极母线、阳极支母线和阴极支母线；每个电极组阳极支母线和阴极支母线以“-阳-阴-阳-”或“-阴-阳-阴-”的平行方式排列，两端固定在阳极母线和阴极母线上，阳极支母线与阴极母线固定端用聚四氟乙烯或其他绝缘材料垫片绝缘，阳极支母线与阴极母线固定端用聚四氟乙烯或其他绝缘材料垫片绝缘；每个电极组采用两端进电方式：由两根阳极母线和阴极母线构成，分为两层，一层为阳极母线，一层为阴极母线，阳极支母线两端分别固定在阳极母线上，阴极支母线两端分别固定在阴极母线上；电极导杆——该电极导杆是由不锈钢、耐热合金或耐蚀铜合金制成的圆杆，下端有螺纹，下端螺纹旋进连接于电极上方的螺纹孔中，上端有螺纹，上端插入阳极支母线或阴极支母线对应的孔中，用螺帽和弹簧垫片固定，上端或采用卡具压接、焊接等方法与支母线连接；一个电极用一根或多根导杆与支母线连接，导杆外侧可用刚玉管、碳化硅管或其他耐蚀抗热材料保护，防止高温氧气的氧化，保护管与导杆中的空隙用氧化铝填充；或用中间有通孔的方形保温材料保护，防止氧化和隔热。保温板——该保温板由隔热耐蚀陶瓷制成；保温板的宽度和厚度与电极相同，在垂直方向上有一排通孔，将电极导杆穿过通孔，保温板放置于电极上方；极距隔板——该极距隔板由隔热耐蚀陶瓷制成；极距隔板宽度与电极相同，厚度与极距相同，悬挂于密封板下方，置于电极中间，与保温板紧密排列以确定极距，并起到固定电极和保温隔热作用；密封板——该密封板为钢板，搭接在阳极支母线与阴极支母线之间，以极距隔板的重力或卡具使之压接在阳极支母线与阴极支母线上，密封板与支母线之间用密封垫压接，密封垫是高温橡胶、无机胶或无机毡，起到密封和绝缘作用。