[实用新型]一种惰性阳极铝电解槽的预热启动设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电解槽的预热启动设备，尤其是涉及一种惰性阳极铝电解槽的预热启动设备。

背景技术

采用惰性电极(含惰性阳极或惰性阴极)的电解槽不能像传统电解槽一样在阳极的参与下焙烧启动。因为其阳极多为金属合金电极或金属陶瓷电极，不能在焙烧电解槽过程中就通电使用或者在没有任何保护措施下随电解槽一起焙烧。传统的铝液焙烧、焦粒焙烧、燃气焙烧等都需要阳极在焙烧前期或后期通电，以进一步加热熔化电解质和建立能量平衡，并且在启动后，需要一段时间相当长而又不稳定的“后期管理期”。所以这些方法对惰性阳极电解槽来说都不太适用，它需要一种设备来辅助预热电解槽，而不需要阳极参与。

此外，惰性阳极抗扰动性差，需要在一个平稳的状态下运行，电解质温度和成分等都要适合惰性阳极的运行条件，否则会严重影响惰性电极的使用寿命或使用效果。所以，在惰性电极通电前，为其提供一个已经建立好能量平衡的环境就显得非常重要。

在实验室里，小型惰性阳极电解槽可以建在一个加热炉的炉膛里，通过加热炉来预热电解槽、熔化电解质，并对其进行保温和建立能量平衡。然而，通过加热炉这种设备来预热电解槽，对于大型的惰性阳极电解槽或工业化生产的电解槽来说并不合适。

申请号为200510031315.3的中国专利申请公开了，将惰性阳极用罐体承装，罐体采用石墨或碳素制品，承装后的电极如同炭阳极一样，可以在焙烧启动中或换极时使用，以避免热、电和热腐蚀性气体的冲击。通电后罐体会消耗掉，当露出惰性电极时，电极自然过渡到工作状态。

申请号为01820302.7的中国专利申请公开了，将若干个惰性电极组合在一起，并加上绝缘保温材料，形成和炭阳极相似的形状。每组惰性电极组合可以替换现有槽中的一块或一块以上的炭阳极。其文中表明先用炭阳极焙烧启动电解槽，待电解槽运行稳定后，再用惰性阳极组进行替换。

美国专利US 6,537,438公开了，在预热启动电解槽时，将阴极外涂保护层。保护层中最里层接触炭阴极的为硼化钛层，中间层为金属铝或合金，最外层为炭。采用气体焙烧的方法，阳极为金属陶瓷阳极。阳极的保护层来源于焙烧过程中的氧化作用使其表层氧化。

以上专利并没有直接针对焙烧启动的设备，而是着重于采取一定的措施，使其能够沿用传统的焙烧启动方法。而采用传统的方法对预热启动后成功与否或者说惰性电极通电后怎样才能建立热平衡并没有直接的考虑。因此，适用于中、大型惰性电极电解槽的预热启动设备仍然是一个空白。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种惰性阳极铝电解槽的预热启动设备，该设备不仅可以加热和焙烧炉膛，还可以帮助电解槽提前建立能量平衡和炉帮，使电极通电后即可运行在一个稳定的环境中。

上述目的是通过下述方案实现的：

一种惰性阳极铝电解槽的预热启动设备，其特征在于，所述设备包括：

加热装置，其为电解槽加热，并且所述加热装置包括测温器；

总控制装置，其通过连接电缆为所述加热装置供电，并且通过信号线与所述测温器连接，所述总控制装置根据测得的温度控制供电；

计算机，其与所述总控制装置连接，为所述总控制装置设定升温程序。

根据上述设备，其特征在于，所述加热装置由交流母线、多个电加热管、支撑架、隔热保温板、热电偶组成，所述支撑架下方垂直插接有所述多个电加热管，所述隔热保温板在所述支架下方，所述电加热管穿过所述隔热保温板，所述电加热管与所述交流母线点连接，所述热电偶也垂直插接在所述支架上并穿过所述隔热保温板，所述电加热管外有加热管保护套或保护涂层。

根据上述设备，其特征在于，所述加热装置由交流母线、多个平板式电加热器、支撑架、隔热保温板、热电偶组成，所述支撑架下方垂直插接有所述多个平板式电加热器，所述隔热保温板在所述支架下方，所述平板式电加热器穿过所述隔热保温板，所述平板式电加热器与所述交流母线点连接，所述热电偶也垂直插接在所述支架上并穿过所述隔热保温板，所述平板式电加热器外有板式加热器保护套或保护涂层。

根据上述设备，其特征在于，所述支撑架上连接有一个吊环。

根据上述设备，所述保护套或保护涂层的材料可以是刚玉、高铝瓷、碳化硅或氮化硼。

根据上述设备，所述支母线与所述交流母线通过具有开关功能的软连接进行连接。

该设备由于其功率可调且每组内加热电阻能够单独拆卸，因此不仅可以用来预热电解槽、熔化电解质，还可以模拟电解槽正常运行时的发热量，为电解槽提前建立热平衡和炉膛内型，并实现无扰动阳极替换，平稳启动电解槽。