节能型电解铝电解槽

587 编辑：中冶有色技术网来源：沈阳华起重工有限公司

2024-03-14 13:50:01

权利要求书： 1.一种节能型电解铝电解槽，包括槽体(1)，其特征在于，所述槽体(1)的顶部固定安装有顶盖(2)，且顶盖(2)上固定安装有排气管(22)，所述槽体(1)的两侧均固定安装有进液管(3)，所述槽体(1)的底部固定安装有安装板(4)，所述安装板(4)上固定安装有伺服电机(7)，所述伺服电机(7)的输出轴上固定套设有主动齿轮(71)，所述槽体(1)的底部内壁上竖直固定安装有安装筒(5)，所述安装筒(5)内滑动密封安装有抽取管(6)，且抽取管(6)的顶端呈倒U形设置，所述槽体(1)的两侧内壁上均固定安装有导电棒，两个导向棒相互靠近的一端分别设置有阳极炭块和阴极炭块，所述槽体(1)内设置有加热板。

2.根据权利要求1所述的一种节能型电解铝电解槽，其特征在于：所述安装筒(5)的内壁上开设有两个导向槽(51)，两个导向槽(51)内均竖直固定安装有导向杆(52)，两个导向杆(52)上均滑动安装有限位块(62)，且两个限位块(62)均与抽取管(6)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种节能型电解铝电解槽，其特征在于：所述抽取管(6)上竖直固定安装有齿条(61)，且齿条(61)和主动齿轮(71)相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种节能型电解铝电解槽，其特征在于：所述槽体(1)从内至外依次设置为内衬层(12)、防渗层(13)、保温层(14)和外层(11)。

5.根据权利要求1所述的一种节能型电解铝电解槽，其特征在于：所述槽体(1)的底部内壁上固定安装有卡板(63)，卡板(63)的顶侧开设有卡槽，且卡槽与抽取管(6)的进口相适配。

6.根据权利要求1所述的一种节能型电解铝电解槽，其特征在于：所述槽体(1)的前侧开设有矩形口，矩形口内固定安装有耐热玻璃。

7.根据权利要求1所述的一种节能型电解铝电解槽，其特征在于：所述顶盖(2)的顶部内壁上固定安装有引流板(21)，引流板(21)上开设有凹槽，且排气管(22)的底端与凹槽相连通。

说明书：一种节能型电解铝电解槽技术领域[0001] 本实用新型涉及电解设备技术领域，特别涉及一种节能型电解铝电解槽。背景技术[0002] 电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石?氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃?970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。在进行电解铝操作时需要使用到电解槽，电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。[0003] 当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品，但是现有的电解槽多是采用定时定量吸铝的方式将电解生成的铝液从电解槽熔池内吸出的工艺方式进行生产，电解槽内产成的铝液在一定的时间段内阴极铝液层不断加厚，铝液层面水平的增高变化，会使磁场、磁旋流波动加大，不仅影响电解槽的热平衡，而且影响电解槽内电解质的浓的平衡变化，会造成电流分布不均匀，且还导致电解极距变化较大，影响电解槽的工艺稳定，从而造成电解铝工艺的耗电量居高不下，因此，本实用新型提出了一种节能型电解铝电解槽用以解决上述问题。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的是为了解决现有技术的缺点，而提出的一种节能型电解铝电解槽。[0005] 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种节能型电解铝电解槽，包括槽体，所述槽体的顶部固定安装有顶盖，且顶盖上固定安装有排气管，所述槽体的两侧均固定安装有进液管，所述槽体的底部固定安装有安装板，所述安装板上固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定套设有主动齿轮，所述槽体的底部内壁上竖直固定安装有安装筒，所述安装筒内滑动密封安装有抽取管，且抽取管的顶端呈倒U形设置，所述槽体的两侧内壁上均固定安装有导电棒，两个导向棒相互靠近的一端分别设置有阳极炭块和阴极炭块，所述槽体内设置有加热板。[0006] 优选的，所述安装筒的内壁上开设有两个导向槽，两个导向槽内均竖直固定安装有导向杆，两个导向杆上均滑动安装有限位块，且两个限位块均与抽取管固定连接。[0007] 优选的，所述抽取管上竖直固定安装有齿条，且齿条和主动齿轮相啮合。[0008] 优选的，所述槽体从内至外依次设置为内衬层、防渗层、保温层和外层。[0009] 优选的，所述槽体的底部内壁上固定安装有卡板，卡板的顶侧开设有卡槽，且卡槽与抽取管的进口相适配。[0010] 优选的，所述槽体的前侧开设有矩形口，矩形口内固定安装有耐热玻璃。[0011] 优选的，所述顶盖的顶部内壁上固定安装有引流板，引流板上开设有凹槽，且排气管的底端与凹槽相连通。[0012] 本实用新型的有益效果是：本实用新型中，通过伺服电机、主动齿轮和齿条的配合下能够根据需要控制抽取管进口和出口的高度，同时在导向杆、导向槽和限位块的配合下能够对抽取管的调节范围进行限定，槽体内析出的铝液面高度超过抽取管出口高度时，铝液从抽取管排出槽体，从而能够使槽体内的铝液面保持相对稳定，避免了铝液面增高对电解槽的热平衡和电解槽内电解质的浓度平衡变化的影响，从而造成了电流分布不均匀使电解槽的极距生高、电压升高，增加电解铝工艺的耗电量的情况；[0013] 通过矩形口和耐热玻璃的配合下便于观察槽体内铝液液面高度，通过防渗层和保温层能够避免电解液出现渗漏的同时有效的降低了电解液温度散失的速率，从而能够有效的降低电能的消耗。附图说明[0014] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0015] 图1为本实用新型提出的一种节能型电解铝电解槽的立体结构示意图；[0016] 图2为本实用新型提出的一种节能型电解铝电解槽的剖视结构示意图；[0017] 图3为本实用新型提出的一种节能型电解铝电解槽中A部分的结构示意图。[0018] 图中：1、槽体；11、外层；12、内衬层；13、防渗层；14、保温层；2、顶盖；21、引流板；22、排气管；3、进液管；4、安装板；5、安装筒；51、导向槽；52、导向杆；6、抽取管；61、齿条；62、限位块；63、卡板；7、伺服电机；71、主动齿轮。

具体实施方式[0019] 下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0020] 参照图1?3，一种节能型电解铝电解槽，包括槽体1，槽体1的顶部固定安装有顶盖2，且顶盖2上固定安装有排气管22，通过排气管22能够将电解过程中产生的气体排出，槽体

1的两侧均固定安装有进液管3，槽体1的底部固定安装有安装板4，安装板4上固定安装有伺服电机7，伺服电机7的输出轴上固定套设有主动齿轮71，槽体1的底部内壁上竖直固定安装有安装筒5，安装筒5内滑动密封安装有抽取管6，且抽取管6的顶端呈倒U形设置，槽体1的两侧内壁上均固定安装有导电棒，两个导向棒相互靠近的一端分别设置有阳极炭块和阴极炭块，槽体1内设置有加热板。

[0021] 本实施例中，安装筒5的内壁上开设有两个导向槽51，两个导向槽51内均竖直固定安装有导向杆52，两个导向杆52上均滑动安装有限位块62，且两个限位块62均与抽取管6固定连接，通过导向槽51、导向杆52和限位块62的配合下能够使抽取管6保持稳定的滑动，同时能够对抽取管6的调节范围进行限定。[0022] 本实施例中，抽取管6上竖直固定安装有齿条61，且齿条61和主动齿轮71相啮合，通过齿条61和主动齿轮71的配合下能够在伺服电机7工作时对抽取管6的高度进行调节。[0023] 本实施例中，槽体1从内至外依次设置为内衬层12、防渗层13、保温层14和外层11，通过防渗层13和保温层14能够避免渗漏，同时能够有效的减少热量的散失。[0024] 本实施例中，槽体1的底部内壁上固定安装有卡板63，卡板63的顶侧开设有卡槽，且卡槽与抽取管6的进口相适配，通过卡板63和卡槽的配合下能够根据需要对抽取管6的进口进行封闭。[0025] 本实施例中，槽体1的前侧开设有矩形口，矩形口内固定安装有耐热玻璃，通过耐热玻璃便于观察槽体1内的情况。[0026] 本实施例中，顶盖2的顶部内壁上固定安装有引流板21，引流板21上开设有凹槽，且排气管22的底端与凹槽相连通，通过引流板21能够对产生的气体进行导流，从而能够使气体快速通过排气管22排出。[0027] 其中，抽取管6的进口高度低于出口高度，当率液面的高度达到出口的高度时，槽体1内的铝液通过抽取管6排出，同时能够使槽体1内的铝液面保持相对未定的状态。[0028] 工作原理：在使用时，首先接通电源通过进液管3向槽体1内注入电解液，在阴极炭块和阳极炭块的配合下对电解液进行电解，产生的气体向上汇聚至顶盖2内，并在引流板21上凹槽的配合下导流至排气管22位置，然后通过排气管22将电解过程中产生的气体排出并输送至外接储气设备进行处理，通过加热板能够电解液进行加热，在防渗层13和保温层14的作用下能够避免渗漏，同时能够降低电解液的温度的流失，电解过程中产生的铝液汇聚在槽体1底部，启动伺服电机7，伺服电机7通过主动齿轮71和齿条61带动抽取管6进行高度调节，将抽取管6的进口调节至铝液面下方适合的高度后打开控制阀，由于抽取管6的进口低于出口，铝液通过抽取管6将槽体1底部内壁上汇聚的铝液排出，同时能够使槽体1内的铝液面保持相对平稳的状态，避免了铝液面增高对电解槽的热平衡和电解槽内电解质的浓度平衡变化的影响，从而造成了电流分布不均匀使电解槽的极距生高、电压升高，增加电解铝工艺的耗电量的情况。[0029] 以上对本实用新型所提供的一种节能型电解铝电解槽进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。