[实用新型]铝电解槽熔池

说明书

技术领域

该实用新型涉及一种铝电解电解槽内衬结构技术，特别是涉及一种铝电解槽熔池。

背景技术

现代铝工业的主要产生设备为铝电解槽，基本生产过程是将直流电通过槽侧的立柱母线、阳极母线进入炭素阳极，在炭素阳极与冰晶石电解质熔体的界面发生电化学反应，将溶解在冰晶石电解质熔体中的氧化铝电解成为液态金属铝，沉积到电解槽底部，炭素阳极不断消耗并在阳极上释放出二氧化碳气体。直流电在流经液态金属铝、再流经其下方的炭素阴极，从电解槽的长边两侧沿等同数量的阴极钢棒流出电解槽。铝电解槽在生产过程中，槽中存在着高达高于1000℃的熔融电解质和900℃以上的铝液。电解生产过程中，电解槽熔池底部要流过数十万安培的强大电流，底部阴极炭块在电化学反应的作用下，会出现裂缝，电解质或铝水会从阴极炭块的裂缝中渗入，破坏内衬结构，最终形成电解槽漏炉。

经改进后，电解过程采用水平进出电方式，电解槽内衬不含阴极炭块，能够避免存在导电孔导致的漏液，内衬不容易发生裂缝，能够避免漏炉现象的发生。同时能够消除因存在阴极炭块，炭块上表面的水平构造导致阴极内衬上部的铝液在数十万安培的强大电流产生的强电磁场作用下，产生铝液磁旋流，造成铝液的波动，从而造成电解质极距的设定增高，电压设定加大导致电解铝的工艺电耗增加。当内衬底部设有储铝凹槽或排铝凸起时，生成的铝液能及时聚集在内衬的低处被抽走，能够防止过多的铝液聚集，避免铝液波动。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中垂直进出电铝电解槽内衬含有阴极炭块，炭块周围容易发生裂缝和炭块上表面容易导致铝液的波动增加电耗的问题，提供了一种经久耐用，内衬底部不开孔的电铝电解槽熔池。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的铝电解槽熔池：含有电解槽壳体和内衬，电解槽壳体内表面贴合内衬的外表面，所述内衬的底部至少设有1个储铝凹槽或排铝凸起。储铝凹槽为凹柱面、凹球面、凹旋转抛物面、凹椭球面、凹平面或倒人字形凹斜面。凹柱面和倒人字形凹斜面为纵向、横向或斜向排列，所述的纵向与熔池的长边平行。排铝凸起为凸柱面、凸球面、凸旋转抛物面、凸椭球面、凸平面或人字形凸斜面。凸柱面和人字形凸斜面为纵向、横向或斜向排列，所述的纵向与熔池的长边平行。内衬含有保温材料、耐火材料、抗渗材料和耐腐蚀材料。

与现有技术相比，本实用新型铝电解槽熔池具有以下优点：经改进后，电解槽内衬不含阴极炭块，不产生电化学腐蚀，能够避免存在导电孔导致的漏液，内衬不容易发生裂缝，能够避免漏炉现象的发生。同时能够消除阴极炭块上表面的水平构造导致阴极内衬上部的铝液在磁场作用下，产生铝液磁旋流形成铝液波动，从而大幅度提高电流效率，增加原铝产量。节省电能的同时还可以大量简化铝电解槽的母线配置，节省大量铝材。本实用新型结构简单，节省材料，使用寿命长，具有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1是本实用新型铝电解槽熔池实施例一的俯视图；

图2是本实用新型铝电解槽熔池实施例一俯视图中Ａ－Ａˊ的剖面图；

图3是本实用新型铝电解槽熔池实施例一俯视图中Ｂ－Ｂˊ的剖面图；

图4是本实用新型铝电解槽熔池实施例二的俯视图；

图5是本实用新型铝电解槽熔池实施例二俯视图中Ａ－Ａˊ的剖面图；

图6是本实用新型铝电解槽熔池实施例二俯视图中Ｂ－Ｂˊ的剖面图；

图7是本实用新型铝电解槽熔池实施例三的俯视图；

图8是本实用新型铝电解槽熔池实施例三俯视图中Ａ－Ａˊ的剖面图；

图9是本实用新型铝电解槽熔池实施例三俯视图中Ｂ－Ｂˊ的剖面图；

图10是本实用新型铝电解槽熔池实施例四的俯视图；

图11是本实用新型铝电解槽熔池实施例四俯视图中Ａ－Ａˊ的剖面图；

图12是本实用新型铝电解槽熔池实施例四俯视图中Ｂ－Ｂˊ的剖面图。

具体实施方式

附图说明中标号1是电解槽壳体，2是保温材料，3是内衬，4是储铝凹槽，5是排铝凸起。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型铝电解槽熔池作进一步说明：如图所示，当采用水平进出电的方式后，直流电通过碳素电极后，电解质熔体的界面发生电化学反应，将溶解在冰晶石电解质熔体中的氧化铝电解成为液态金属铝，沉积到电解槽底部，在底部设有的储铝凹槽或排铝凸起，能够将铝液方便地汇集到内衬的较低处，最后由真空抬包快速吸出。