[发明专利]一种保温型铝电解槽槽内衬侧部复合块

说明书

技术领域

本发明涉及一种内衬侧部复合块，尤其涉及一种铝电解槽槽内衬领域的保温型铝电解槽槽内衬侧部复合块。

背景技术

目前，国内铝电解行业中追求低极距、低电压、低能耗的生产操作方式，传统内衬结构设计的电解槽会出现热收入减少而散热量加大的问题，使电解槽在实际生产中会出现冷槽的现象。因此，对低电压运行生产的电解槽来讲熔体区的保温尤为重要。现有生产中的电解槽大多采用在槽壳外壁包裹特殊保温材料或涂刷保温涂料的方式，新施工的电解槽普遍采用在侧部块与槽壳间添加保温层的方式来解决生产中冷槽的问题，从而保证电解槽在低电压条件下运行保持电解槽热平衡与能量平衡的关系。对现有生产的电解槽来讲，由于受外部条件限制，通过在槽壳外壁包裹保温层的方式获取目标生产指标是一种可取的方式；对新施工的电解槽来讲，虽然在槽壳与侧部块间增加保温层的方式可以满足电解槽在低电压下热平衡与能量平衡关系，从而保证电解槽长期稳定生产，但此种保温方式会受到材料性能等因素的制约，如保温材料耐电解质蒸汽腐蚀性能、保温材料在高温条件下压缩强度和阴极糊料收缩性等指标的影响。如果保温材料耐电解质蒸汽腐蚀性和在高温条件下压缩强度差，保温层在电解生产中会发生变质或厚度变薄等现象，使其在电解槽长期生产过程中失去原有的保温作用，从而破坏电解槽热平衡关系，不利于电解槽长期稳定生产。另外，如果保温层在高温条件下压缩强度差和阴极糊收缩率大的问题共存，在实际生产中会存在阴极糊料收缩宽度与保温层收缩宽度之和大于阴极炭块膨胀所增加的宽度的现象，使电解槽侧部产生的缝隙，从而增加了渗槽风险，严重的会导致电解槽早期破损。

发明内容

本发明是为解决上述技术问题而提供的一种保温型铝电解槽槽内衬侧部复合块，目的是在长期保持保温层材料性能的同时，减少电解槽侧部产生缝隙几率，长期保证电解槽热平衡性，保证电解槽长期稳定生产。

为达上述目的本发明一种保温型铝电解槽槽内衬侧部复合块，包括氮化硅结合碳化硅侧块、槽壳和异型炭块，在氮化硅结合碳化硅侧块与槽壳接触一侧开有凹槽，凹槽内设有保温层，凹槽内保温层与与槽壳之间设有耐电解质蒸汽腐蚀材料。

所述的凹槽内设有横边框和纵边框，保温层安装在横纵边框内。

对于长度在300～800mm的侧部复合块来讲，横边框和纵边框条数≤10条。

凹槽深度为保温层厚度与耐电解质蒸汽腐蚀材料厚度之和。

氮化硅结合碳化硅侧块净宽度≥75mm，氮化硅结合碳化硅侧块宽度为凹槽深度和氮化硅结合碳化硅侧块净宽度之和，横纵边框宽度为10～50mm。

本发明的优点效果：改变了传统的保温型电解槽内衬结构中熔体区保温层的安装形式，将保温层镶嵌在氮化硅结合碳化硅侧块凹槽内，采用碳化硅耐火泥密封烧结成一体，有利于长期保持保温层材料性能，维持电解槽热平衡性能，可延长电解槽使用寿命，具有很强的实际应用价值。

附图说明

图1为传统保温型铝电解槽槽内衬侧部结构示意图。

图2为本发明保温型铝电解槽槽内衬侧部复合块示意图。

图3是图2的A向示意图。

图4是图2的I部放大图。

图5是侧部复合块外形尺寸示意图。

图中：1、氮化硅结合碳化硅侧块；2、异型炭块；3、保温层；4、碳化硅耐火泥；5、槽壳；6、横边框；7、纵边框。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图所示本发明一种保温型铝电解槽槽内衬侧部复合块，包括矩形氮化硅结合碳化硅侧块1、槽壳5和异型炭块2，在氮化硅结合碳化硅侧块1与槽壳5接触一侧开有凹槽，凹槽内设有横边框6和纵边框7，将保温层3安装在横边框6和纵边框7内，凹槽内保温层3与与槽壳5之间设有耐电解质蒸汽腐蚀材料4。

对于长度在300～800mm的侧部复合块来讲，横边框和纵边框条数≤10条，凹槽深度为保温层3厚度与耐电解质蒸汽腐蚀材料4厚度之和。

氮化硅结合碳化硅侧块1净宽度≥75mm，氮化硅结合碳化硅侧块1宽度为凹槽深度和氮化硅结合碳化硅侧块1净宽度之和，横边框6和纵边框7宽度为10～50mm。

本发明将矩形氮化硅结合碳化硅侧块1和异型炭块2由粘结剂前后粘结组合，经烧结后复合成一体。为增强氮化硅结合碳化硅侧块本体强度，保证氮化硅结合碳化硅侧块与槽壳间形成硬接触，可在凹槽中设多道横边框和纵边框；将保温层安装在横纵边框内，然后在保温层外侧用耐电解质蒸汽腐蚀材料密封；异型炭块的侧面上部设有斜面，在异型炭块2与阴极糊扎固接触面上设有沟槽，沟槽使扎固的阴极糊更加密实，牢固。在氮化硅结合碳化硅侧块和异型炭块烧结前，需按宽度尺寸进行精心挑选，每组复合块选材时异型炭块长度方向尺寸要比氮化硅结合碳化硅侧块略大，偏差为0～2mm，以免组装后相邻侧部复合块异型炭块间缝过大，增加生产中渗漏电解质及铝液的风险。