[发明专利]一种铝电解槽预焙阳极保温结构

说明书

本发明公开了一种铝电解槽预焙阳极保温结构。包括有导杆，导杆经爆炸块连接有钢爪，钢爪连接有阳极炭块，阳极炭块下端位于阳极电解槽内，电解槽及阳极炭块上表面铺设有氧化铝保温覆盖料，氧化铝保温覆盖料和钢爪的上表面及四周设有发泡保温盖板，且位于爆炸块下方的发泡保温盖板上设有凹槽。本发明具有本发明具有隔绝空气效果能力强，保温效果好，热量损失少，大幅减少炭块上表面的烧损，大幅降低电解槽电耗，生产成本低的有益效果。

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽预焙阳极保温结构，特别是一种电解铝预焙阳极炭块发泡保温盖板与现有的氧化铝保温覆盖料配合使用的保温结构。

背景技术

现在预培阳极均采用保温覆盖料颗粒和粉末保温，保温覆盖料本身并不是保温材料，其主要成分是AL₂O₃，而AL₂O₃的导热系数31.4W/m.k，通常导热系数小于0.12W/m.k的材料称为保温材料，发泡保温材料的导热系数一般小于0.05W/m.k，发泡保温材料的导热系数约为氧化铝的1/600以下。

一般情况下电解槽阳极层分散热占电解铝槽散热损失的50％左右，电解槽的热能收入来自于炭块的燃烧和各层分的电能转化，特别是来自阳极组件、电解质层的电能转化。AL₂O₃的分解压为1.7V，电解槽的工作电压为4V，吨铝直流电耗为13000度。也就是说点解槽输入的电能只有1.7÷4×13000=5525度电的能量用于分解氧化铝，其余的7475度电能在生产过程中最终以热能的形式散失了，所以电解槽节能节电潜力巨大。

现有电解工艺采用块状和粉状的覆盖料为电解槽上层保温，块状和粉状的物料无法彻底隔绝空气，高温下炭块上表面烧损严重，也造成了炭块的大量浪费，对于新旧炭块连接也不方便。

现有的预焙阳极钢爪上有铝钢结构的爆炸片，爆炸片距离炭块表面约400mm，钢爪的桥架结构都起到减少高温对爆炸片铝质部分强度的负面影响，纯铝的机械强度本来就很低，不适宜做结构件，纯铝在350℃以上更无强度可言,爆炸块不能在350℃以上温度长期工作。

许多铝厂在生产实践中，都出现过保温覆盖料在炭块上堆积过多，使爆炸片承受的温度过高，铝质部分被拉长变形，钢、铝爆炸焊接面脱节等严重问题，这就是一种矛盾。一方面电解槽上部保温越好越节电，但保温过头了生产无法进行。

用氧化铝来给炭块和整个电解槽上部做保温覆盖料是现有电解铝生产工艺条件下的一种较佳的选择，沿用至今未做改变。

因为炭块寿命接近尾声时，炭块上部的温度很高，为了尽量少产生阳极残极量，需尽量控制旧炭块残存高度，当旧炭块高度低于或接近于炭块插入电解质的深度160-180mm时，高温熔融，浸蚀性极强的电解质，在气流、电磁场的扰动下，冲到炭块上表面，溶蚀炭块上表面的所有物质，包括钢爪，影响铝水质量。

预焙阳极电解铝生产是传统的经典生产方式，其工艺至上世纪70年代成熟以来，有大量的中外企业、科研机构和高校都在致力于电解铝的保温节电研究，都没能改变电解槽上部基本的保温形式。

综上所述，现有技术存在无法彻底隔绝空气，保温效果差，造成大量热量损失，电耗高高温下炭块上表面被严重烧损，生产成本高的的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种铝电解槽预焙阳极保温结构。本发明具有隔绝空气效果能力强，保温效果好，热量损失少，大幅降低电解槽电能损耗，大幅减少炭块上表面的烧损，生产成本低的特点。

本发明的技术方案：一种铝电解槽预焙阳极保温结构，包括有导杆，导杆经爆炸块连接有钢爪，钢爪连接有阳极炭块，阳极炭块下端位于电解槽内，电解槽及阳极炭块上表面铺设有氧化铝保温覆盖料，氧化铝保温覆盖料和钢爪的上表面及四周设有发泡保温盖板，且位于爆炸块下方的发泡保温盖板上设有凹槽。