[发明专利]氧化铝下料系统及其下料方法

说明书

本发明公开了一种氧化铝下料系统及其下料方法，下料系统包括粉碎器和下料器；所述粉碎器上部设有进料口，内部设有旋转导杆，所述旋转导杆上设有对内部氧化铝粉料进行搅拌粉碎的粉碎刀片，所述粉碎器底部与下料器对接连通；所述下料器内部设置延长氧化铝粉料在下料器内部下降路线的层级分流器，所述层级分流器的粉料路线终点设置氧化铝进入到电解槽内部的下料口；所述下料器内部通过风管串联连接到电解槽的集气管道上。本发明的氧化铝下料系统及其下料方法可以明显提高氧化铝分散和溶解的速率，使得氧化铝浓度分布更加均匀，电解槽内的氧化铝浓度波动更加平稳，减少了沉淀的生成，电流效率高，能耗低，特别适用于酸法氧化铝下料。

技术领域

本发明属于铝电解技术，具体涉及一种氧化铝下料系统及其下料方法。

背景技术

Hall-Héroult电解法一直是工业炼铝的唯一方法。作为铝电解槽熔体的主要原料，氧化铝在电解质中的分散和溶解对于工业生产具有重要意义。对于氧化铝溶解和输运效果不好的电解槽来说，不但会因局部氧化铝浓度过低而诱发阳极效应，而且会因局部浓度过高无法及时溶解氧化铝，导致产生局部沉淀，增大铝液水平电流，影响电解过程的稳定性，进而使得能耗增大，电流效率降低。此外氧化铝的扩散和溶解是强吸热反应，下料后常常伴随电解槽局部温度的大幅降低，从而影响槽子热稳定性，破坏炉帮，降低槽寿命。

20世纪80年代发展出的点式下料技术，比起工业上传统的边部下料技术具有许多的优点，如下料间隔短，单次下料量小，满足工业上“勤加工，少下料”的要求。但是，随着现代铝电解槽容量增大，电解槽逐渐使用更加节能的低极距工艺和低过热度工艺，一些铝厂为抑制铝液的波动而采取减弱槽内熔体流动的设计，使得点式下料技术所加入电解质中的氧化铝越来越难以在槽内输运和分散。氧化铝分散和溶解的困难使得氧化铝空间浓度分布差异加大，浓度波动明显，槽子稳定性变差，电流效率降低。由于加入的氧化铝粉料和电解槽的温度差异过大，每次下料都会对电解槽的热平衡产生影响，使得槽热大幅波动，并且容易形成沉淀，氧化铝粉料的溶解扩散速度慢，所有的这些问题都迫切的需要优化解决。因此，实有必要提出一种新的铝电解槽下料系统来推动上述问题的解决。

另外，经研究开发出“一步酸溶法”粉煤灰提取氧化铝的新工艺，其生产系统由配料、溶出、分离洗涤及净化、蒸发结晶、烧结、酸回收六个主体工序，得到了可用于铝电解工业生产的原料—氧化铝。由‘一步酸溶法’得到的酸法氧化铝，与传统碱法氧化铝在物理化学性质、溶解性能、对氟化氢的吸附性能等方面存在一些差异，需要分别从这些方面入手分析现有铝电解工艺过程对氧化铝性质和性能的要求，以及分析酸法氧化铝对现有铝电解工艺过程可能带来的影响、适应性及应对措施。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有的铝电解槽下料方式中氧化铝分散和溶解困难导致上述问题，提供一种铝电解槽稳定性好、下料速度平稳、氧化铝均匀分散、电流效率高、能耗低的氧化铝下料系统及其下料方法，特别适合于酸法氧化铝下料。

本发明采用如下技术方案实现：

氧化铝下料系统，包括粉碎器和下料器；

所述粉碎器上部设有进料口，内部设有旋转导杆，所述旋转导杆上设有对内部氧化铝粉料进行搅拌粉碎的粉碎刀片，所述粉碎器底部与下料器对接连通；

所述下料器内部设置延长氧化铝粉料在下料器内部下降路线的层级分流器，所述层级分流器的粉料路线终点设置氧化铝进入到电解槽内部的下料口；

所述下料器内部通过风管串联连接到电解槽的集气管道上。

进一步的，所述粉碎器和下料器的对接处设有筛分口，所述筛分口设有若干控制氧化铝粉料下料颗粒大小的筛分孔。

进一步的，所述筛分口底部设有控制下料速度的下料阀门。

进一步的，所述旋转导杆位于筛分口的上方，所述粉碎刀片为固定套装在旋转导杆上的螺旋刀片。