[发明专利]一种将料添加到电解质中的装置和方法

说明书

本发明涉及铝电解技术领域，具体为一种将料添加到电解质中的装置和方法。该装置在电解质液面的上方设置有至少一层覆盖物，覆盖物上设置有至少一个火眼口，至少一个火眼口的上方和/或内设置有至少一个排气管，通过排气管的抽力，以在电解质液面上的空间中形成负压，将料添加到此空间并在电解质中和/或液面上扩散、溶解。当需要通过某火眼口下料时，在下料前或下料中，调大或保持其他火眼口处的排气管抽负压的强度，使所下的料进入到前者火眼口内并在电解质中和/或液面上扩散，进而溶解；同时当某火眼口的上方和/或内设置有至少一个排气管时，将此处火眼口处的排气管抽负压的强度调小直至为零，使所下的料不在覆盖物上方飞扬。

技术领域

本发明涉及铝电解技术领域，具体为一种将料添加到电解质中的装置和方法。

背景技术

铝电解槽加料技术的发展是铝电解槽技术进步的核心标志，至少经历了边部下料技术、中心下料技术和点式下料技术三个阶段。

现有电解槽中，在电解质壳面的上表面的空间中形成一个负压区域，即水平罩板下的集气箱与槽上烟管相通，集气箱侧部和/或底部设置吸气孔，水平罩板周围用可移动的槽罩密封，从而在由电解质壳面的上表面、水平罩板、槽罩组成的集气罩中形成负压，用于收集、密封电解烟气，并吸入一部分空气；集气罩中的烟气被吸入到集气箱后经槽上烟管进入墙外的总烟管。因为集气罩中的负压特性，以及火眼口在排气时进行下料（即氧化铝从下料机构流出后穿过火眼口进入到其下方的液体电解质中的过程），造成下料过程中一部分氧化铝被吸到集气箱中，影响电解槽下料的精准性，增大烟气中粉尘含量，甚至堵死水平烟道；同时，下料机构中的氧化铝进入火眼口内后只落进其下的液体电解质中，不能自动扩散到周围的其他液体电解质中，依靠电解质的沸腾来将此处氧化铝扩散到其他液体电解质中，容易造成氧化铝沉淀，影响电解槽稳定性和效率，甚至进入火眼口内的一部分氧化铝又从火眼口逸出，进入烟道，造成氧化铝的二次飞扬损失。

因此，本领域研究人员除了不断改进电解烟气收集和排气系统、提高氧化铝的性能外，还一直致力于优化电解质成分、提高氧化铝在电解质中的溶解度和增加电解质的紊流程度，以减少氧化铝飞扬损失和氧化铝沉淀的生成，但至今所取得的效果有限，而且增加电解质的紊流程度会影响电解槽稳定、高效地运行，为此需要提高电解槽的极距，但这又带来增加单位产品能耗的问题，所以减少氧化铝飞扬损失且减少氧化铝沉淀，以及探索氧化铝快速溶解且均匀分布在液体电解质中一直是本领域正在研究并渴望解决的技术难题，尤其是对于添加从粉煤灰提炼出来的氧化铝更为迫切，因为用粉煤灰制取的氧化铝具有体密小、粒度轻、易飞扬的特性，不能在现有铝电解槽上应用，影响资源的综合利用和环境治理。

专利CN105349786公开了：电解铝所使用的原料-氧化铝中锂含量高且难在阴极析出，使电解质中的锂含量成倍提高，使电解质溶解氧化铝的能力成倍下降，造成电解槽稳定性变差，成为铝行业的一个重大难题。

发明内容

本发明为了将下料时的料添加到电解质中且加快料的扩散和溶解，以达到避免或减少生成沉淀和飞扬损失的目的，发明一种将料添加到电解质中的装置和方法。

本发明所述的一种将料添加到电解质中的装置是采用如下技术方案实现的：一种将料添加到电解质中的装置，在电解质液面的上方设置有至少一层覆盖物，覆盖物上设置有至少一个火眼口，至少一个火眼口的上方和/或内设置有至少一个排气管，通过排气管的抽力，降低电解质液面上的空间中的气压，将所下的料添加到此空间并在电解质中和/或液面上扩散、溶解。

火眼口是指在位于电解质液面上方的覆盖物上形成一种贯通覆盖物上下的能将电解质液面与排气管和/或打壳下料机构（或下料机构）相连通的开口或通道，主要用于往电解质中添加料和/或排出电解烟气。当火眼口具有包括添加料和排出电解烟气的功能时，同一火眼口的上口不可以同时添加料和排出电解烟气，但可以交互进行。