[发明专利]一种铝电解槽用阳极覆盖方法和装置

说明书

本发明公开了一种铝电解槽用阳极覆盖方法和装置，在阳极(1)上方采用三层覆盖，从阳极(1)顶面向上依次为：第一层为堆放于阳极上方的防氧化物料层(4)、第二层为气体层、第三层为阳极覆盖装置(2)；两排阳极(1)之间的中缝使用保温防氧化覆盖料层(5)填充；在电解槽侧部保温层(6)之上与阳极(1)外侧之间设有侧部覆盖装置(3)。本发明的技术方案在保证现有电解槽覆盖的保温、防氧化功能的基础上，可以减少构建现有覆盖料的破碎、输送、加料等系统的建设投资和运行费用；可以减少维持现有覆盖料生产的打壳、砌筑、收边等操作的工作量和时间；可以减少覆盖料循环处理费用和原材料资金积压等。

技术领域

本发明属于铝电解技术领域，具体涉及一种应用于生产运行中的降低铝电解生产成本和节能降耗的阳极覆盖方法及成套装置。

背景技术

在生产运行中提高铝电解装备技术水平，是实现铝电解生产节能、降耗、减排的关键。现有铝电解槽在生产运行中，阳极覆盖料层的成分是不同粒度大小的电解质颗粒和氧化铝颗粒的混合物料，覆盖料层主要起保温和防止阳极表面氧化的作用，覆盖料主要靠天车添加和人工砌筑而成。

现今的电解生产环节中，换极几乎成为每台电解槽每天所必须的操作工序，而从换极准备开始，到添加覆盖料位置，需时约30min。在换极过程中，存在这样一些步骤，如：准备换残极前将阳极表面的松动覆盖料耙出、在新极上添加覆盖料等。

同时，电解槽生产运行愈加要求精细化管理，在阳极覆盖料的添加上，各厂相应规范了覆盖料各组分的配比、粒径的要求、厚度的管理等。然而，更多的人工的参与使实际执行过程难以做到指标量化的监测与落实，每个工段、每个区的各电解槽的显现特征难以标准化。

另外，随着生产的运行与阳极的不断消耗，不同位置处的热条件也发生着改变，而现有的阳极覆盖方式较难做到对阳极覆盖的调整。

由于电解质的强腐蚀性，现有的一些阳极保温覆盖装置会受到其影响而难以保证较长的寿命周期。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝电解槽用阳极覆盖方法和装置，以克服前述现有技术中存在的不足。

本发明的技术方案是这样的：

本发明是这样一种铝电解槽用阳极覆盖方法，在阳极上方采用三层覆盖，从阳极顶面向上依次为：第一层为堆放于阳极上方的防氧化物料层、第二层为气体层、第三层为阳极覆盖装置；两排阳极之间的中缝使用保温防氧化覆盖料层填充；在电解槽侧部保温层之上与阳极外侧之间设有侧部覆盖装置。

其中，阳极覆盖装置由一层或两层以上材料复合构成；当采用两层以上材料复合结构时，其外部工作层采用定型耐火材料构成，其内部及上部工作层采用定型或不定型耐火保温材料构成；阳极覆盖装置为覆盖单阳极的单阳极覆盖装置或者覆盖双阳极的整块阳极覆盖装置。气体层位于阳极覆盖装置下方，以避免阳极覆盖装置与电解过程中熔体的直接接触；气体层的高度在0～200mm范围。阳极覆盖装置与阳极覆盖装置之间、侧部覆盖装置与侧部覆盖装置之间的空隙用氧化铝粉、渣壳粉、陶瓷纤维棉、石棉布或保温绳填充。侧部覆盖装置与阳极覆盖装置类似、作用相同，其材料基本都是相同的。其区别仅是放置的位置不同。阳极覆盖装置放置于阳极正上方，侧部覆盖装置放置于电解槽上、阳极周边的一周圈。

本发明采用这样一种铝电解槽用阳极覆盖装置，包括从阳极顶面向上依次设置的防氧化物料层、气体层和阳极覆盖装置；防氧化物料层指电解槽换极时，铺散在阳极上表面的一层颗粒状或粉状物料，物料主要由电解质破碎料、氧化铝粉组成。其作用之一是防止阳极与空气的过度接触而被氧化。

阳极覆盖装置与阳极顶面的距离通过高度调节器调节；高度调节器这里是指可以使阳极覆盖装置上下进行移动的一个部件。在专利里使其具有这样的功能。其结构可以是由螺栓、螺母构成的一个简易结构，通过拧紧或松开使其上升或降下；也可以类似千斤顶式的顶升装置；也可是紧线器、花兰螺丝等方式。