[发明专利]一种铝电解槽节能降耗的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽节能降耗的方法，适用于电流强度60kA以上铝电解槽，属于铝电解技术领域。

背景技术

目前用于铝工业生产的Hall-Heroult电解槽使用炭素阳极和表面水平的炭块作为阴极，通过电解氧化铝生产铝，电解质主要由冰晶石和氧化铝熔体组成，另外还有溶解在其中的氟化铝和其它氟化盐。电解析出的铝蓄积在槽底炭块阴极上部，形成铝液层，并作为阴极的一部分。

现有的Hall-Heroult铝电解槽，约50％的电能用于电解生产，另外50％都转化为热能散失掉了。现有铝电解槽的极距一般都在4.5cm左右，而较高的极距造成较高的电解质电压降，造成电解槽电耗高。

如何降低铝电解槽的极距，降低槽电压，节省能耗，目前铝电解槽，阳极电流通过铝液层，传递到阴极，同时铝电解槽周围母线的电流，在内衬熔体区形成磁场，铝液中水平电流和垂直磁场的相互作用，产生电磁力，推动铝液的波动，这种波动使得铝电解槽必须保持较高的极距，如果降低极距，电解槽就会变得不稳定，丢失电流效率，很难达到节能的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种铝电解槽节能降耗的方法，它能抑制铝电解槽铝液层的波动，降低了极间压降，降低铝电解槽的吨铝电耗。

为了解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案来实现的。

一种铝电解槽节能降耗的方法，在阴极炭块上表面铝液层放置若干个挡块。

所述的挡块沿电解槽长轴方向或短轴方向在阴极炭块上表面铝液层水平放置。

所述的挡块的密度大于铝液的密度。

所述的挡块的高度小于等于铝液层的高度。

所述的挡块的宽度小于阴极炭块的宽度。

所述的挡块的长度小于或等于电解槽短轴方向炉膛的尺寸。

所述的挡块的截面形状可以是圆形、矩形、梯形、椭圆形、正方形或中空形。

所述的挡块有两个以上支脚，铝液可以在挡块底部流动。

所述的挡块的材质耐950℃以上的高温，并不溶于铝液，有良好的抗热震性，并且不易碎。

所述的挡块，可以是一种材料制成，也可以是两种以上材料复合或装配而成。

本发明的特点和效果如下：

本发明结构的铝电解槽阴极炭块上铝液层放置若干挡块，将铝液层分隔成若干区域，降低铝液层铝液的波动，挡块由于密度大于铝液，自然沉降在阴极炭块上，同时，挡块不溶于铝液，挡块的取放可以由夹持工具完成。

对于正在运行的铝电解槽，本方法无需改变槽结构。

本发明由于采用上述的方法，降低了铝液的波动，有效的降低极距，提高铝电解槽电能利用率。

附图说明

图1是本发明一种铝电解槽节能降耗方法的电解槽长轴结构示意图。

图2是本发明一种铝电解槽节能降耗方法的电解槽短轴结构示意图。

图3是本发明挡块的结构示意图。

图中，1、阴极碳块，2、挡块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。

如图1～3所示，本发明铝电解槽节能降耗的方法，是在阴极炭块1上表面铝液层放置若干个挡块2。更具体的说是将挡块2沿电解槽长轴方向或短轴方向在阴极炭块1上表面铝液层水平放置。

挡块2的密度大于铝液的密度。挡块2的高度小于等于铝液层的高度。挡块2的宽度小于阴极炭块的宽度。挡块2的长度小于或等于电解槽短轴方向炉膛的尺寸。挡块2的截面形状可以是圆形、矩形、梯形、椭圆形、正方形或中空形。挡块有两个以上支脚，铝液可以在挡块底部流动。挡块2的材质耐950℃以上的高温，并不溶于铝液，有良好的抗热震性，并且不易碎。挡块2的材质为氧化铝基陶瓷或镁砖。挡块2可以是一种材料制成，也可以是两种以上材料复合或装配而成。每块阴极炭块1上表面一般放置挡块2的数量为1-100块。

挡块2在电解槽内沿长轴方向横向水平放置为佳，电解槽铝液层高度为150mm，每个挡块高度为110mm，其中挡块是由块体及下方设置的支脚构成，支脚的高度为10～15mm，支脚数量1-6个，挡块2也可以只由块体组成，没有支脚，挡块宽度为110mm，长度为1500mm，挡块材质为氧化铝基陶瓷或镁砖，密度约为3000kg/m³。