[发明专利]一种用于铝电解槽的储热装置

说明书

一种用于铝电解槽的储热装置，包括储热主体结构和L型平行双轨。L型平行双轨上有双层箱体压紧结构、挡板结构和旋转结构。储热主体结构是一个伸缩性内外双层箱体式结构，由双层箱体、伸缩卡具及滑槽构成。L型平行双轨上的双层箱体内层导热板紧贴于铝电解槽槽壳中上侧部。液体介质在双层箱体内部受热变成蒸汽并部分凝结于液体形成饱和液体，完成铝电解槽槽壳中上侧部降温及储热过程。当铝电解槽槽壳底部需要保温时，双层箱体沿L型平行双轨运行并经旋转结构进行90度翻转，使双层箱体内层导热板朝向铝电解槽槽壳底部。在目标保温位置增大双层箱体内部体积，使蒸汽冷凝为液体，完成热量释放，实现对铝电解槽槽壳底部的保温。

技术领域

本发明涉及一种用于铝电解槽的储热装置，即一种在预设轨道内运行的伸缩性内外双层箱体式装置。其运行轨道安装于铝电解槽槽壳侧部相邻两个摇篮架之间以及铝电解槽槽壳底部，通过控制装置在轨道内运行的位置，对铝电解槽槽壳中上侧部热量进行回收和存储，在对铝电解槽槽壳中上侧部实现降温的同时，还可以根据生产需要释放热量对铝电槽槽壳底部实施保温，属于铝电解设备技术领域。

背景技术

目前，国内大型预焙阳极铝电解槽槽壳中上侧部均设计有散热片，通过对槽壳中上侧部进行散热降温以使铝电解槽形成比较好的槽膛内形。尽管如此，铝电解槽槽壳中上侧部的温度达到300℃以上，甚至超过350℃。散热片的设计尽管在一定程度上解决了铝电解槽槽壳中上侧部散热的问题，然而如此大面积的热量散发不仅给铝电解生产车间带来热污染，同时也带了相当大的热损失，即能量损失。因此，对铝电解槽槽壳中上侧部热量的回收和利用已成为铝电解行业节能减排亟待解决的问题之一。

发明内容

针对铝电解槽槽壳中上侧部热量回收的问题，本发明提供一种用于铝电解槽的储热装置，既可以解决铝电解槽槽壳中上侧部的散热问题，同时也可以对热量进行回收和存储。当铝电解槽槽底需要进行保温的时候，可以将存储的热量在目标地点进行释放，而且热量的存储和释放可以循环进行，真正实现热量最大限度地循环利用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

在铝电解槽槽壳侧部和底部相邻两个摇篮架之间，安装储热主体结构和L型平行双轨。L型平行双轨上有双层箱体压紧结构、挡板结构和旋转结构。储热主体结构是一个伸缩性内外双层箱体式结构，由双层箱体、伸缩卡具及滑槽构成，并通过自控系统控制箱体在轨道上的运行、翻转以及箱体结构的伸缩。

打开该储热装置中与储热主体结构内层导热板对应的外层绝热盖板，并使内层导热板与铝电解槽槽壳中上侧部贴合，槽壳的热量被传递至储热主体结构内部。利用储热主体结构内部液体受热发生相变产生蒸汽，同时由于储热主体结构体积受控不发生变化，过多的蒸汽会凝结于储热主体结构内部的液体中，使液体呈现饱和状态，储热主体结构内部压力随之增加，进而完成对电解槽槽壳中上侧部的降温、热量回收及储热过程。当需要对与该储热装置安装位置相对应的电解槽槽壳底部进行加热保温时，可控制储热主体结构沿L型平行双轨的竖直段下行，经轨道直角弯处关闭被打开的外层绝热盖板，将内层导热板盖住以减少储热主体结构内部热量的散失。然后，控制储热主体结构沿L型平行双轨的水平段运行至轨道旋转卡位结构处，启动卡具卡紧箱体侧壁卡孔，并沿逆时针方向对储热主体结构进行90度翻转，使储热主体结构的内层导热板朝向铝电解槽槽壳底部。在电解槽槽壳底部有待加热保温的位置，停止储热主体结构运行并打开储热主体结构的外层绝热盖板，启动储热主体结构伸缩功能，以保证内层导热板与铝电解槽槽壳底部相贴合。此时储热主体结构内部体积的增加和压力的降低，使大量蒸汽从液体中逸出上升，通过储热主体结构内层导热板将热量传递给铝电解槽槽壳底部，储热主体结构内部温度下降，蒸汽发生相变被重新冷凝为液体，进而完成储热主体结构内部液体介质的相变循环并释放所储热量。储热主体结构在L型平行双轨的反复运行，即可实现对铝电解槽槽壳中上侧部热量的反复储存和利用。