[發明專利]一種保溫型鋁電解槽槽內襯側部復合塊

有效

• 申請號: 201110369319.8
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN103122463A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 劉雅鋒;邱陽;白斌;胡紅武;楊昕東;孫康健;鄒智勇;盧延峰
• 申請（專利權）人: 沈陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所(普通合伙) 21221
• 代理人: 王鋼

技術領域

本發明涉及一種內襯側部復合塊，尤其涉及一種鋁電解槽槽內襯領域的保溫型鋁電解槽槽內襯側部復合塊。

背景技術

目前，國內鋁電解行業中追求低極距、低電壓、低能耗的生產操作方式，傳統內襯結構設計的電解槽會出現熱收入減少而散熱量加大的問題，使電解槽在實際生產中會出現冷槽的現象。因此，對低電壓運行生產的電解槽來講熔體區的保溫尤為重要?，F有生產中的電解槽大多采用在槽殼外壁包裹特殊保溫材料或涂刷保溫涂料的方式，新施工的電解槽普遍采用在側部塊與槽殼間添加保溫層的方式來解決生產中冷槽的問題，從而保證電解槽在低電壓條件下運行保持電解槽熱平衡與能量平衡的關系。對現有生產的電解槽來講，由于受外部條件限制，通過在槽殼外壁包裹保溫層的方式獲取目標生產指標是一種可取的方式；對新施工的電解槽來講，雖然在槽殼與側部塊間增加保溫層的方式可以滿足電解槽在低電壓下熱平衡與能量平衡關系，從而保證電解槽長期穩定生產，但此種保溫方式會受到材料性能等因素的制約，如保溫材料耐電解質蒸汽腐蝕性能、保溫材料在高溫條件下壓縮強度和陰極糊料收縮性等指標的影響。如果保溫材料耐電解質蒸汽腐蝕性和在高溫條件下壓縮強度差，保溫層在電解生產中會發生變質或厚度變薄等現象，使其在電解槽長期生產過程中失去原有的保溫作用，從而破壞電解槽熱平衡關系，不利于電解槽長期穩定生產。另外，如果保溫層在高溫條件下壓縮強度差和陰極糊收縮率大的問題共存，在實際生產中會存在陰極糊料收縮寬度與保溫層收縮寬度之和大于陰極炭塊膨脹所增加的寬度的現象，使電解槽側部產生的縫隙，從而增加了滲槽風險，嚴重的會導致電解槽早期破損。

發明內容

本發明是為解決上述技術問題而提供的一種保溫型鋁電解槽槽內襯側部復合塊，目的是在長期保持保溫層材料性能的同時，減少電解槽側部產生縫隙幾率，長期保證電解槽熱平衡性，保證電解槽長期穩定生產。

為達上述目的本發明一種保溫型鋁電解槽槽內襯側部復合塊，包括氮化硅結合碳化硅側塊、槽殼和異型炭塊，在氮化硅結合碳化硅側塊與槽殼接觸一側開有凹槽，凹槽內設有保溫層，凹槽內保溫層與與槽殼之間設有耐電解質蒸汽腐蝕材料。

所述的凹槽內設有橫邊框和縱邊框，保溫層安裝在橫縱邊框內。

對于長度在300～800mm的側部復合塊來講，橫邊框和縱邊框條數≤10條。

凹槽深度為保溫層厚度與耐電解質蒸汽腐蝕材料厚度之和。

氮化硅結合碳化硅側塊凈寬度≥75mm，氮化硅結合碳化硅側塊寬度為凹槽深度和氮化硅結合碳化硅側塊凈寬度之和，橫縱邊框寬度為10～50mm。

本發明的優點效果：改變了傳統的保溫型電解槽內襯結構中熔體區保溫層的安裝形式，將保溫層鑲嵌在氮化硅結合碳化硅側塊凹槽內，采用碳化硅耐火泥密封燒結成一體，有利于長期保持保溫層材料性能，維持電解槽熱平衡性能，可延長電解槽使用壽命，具有很強的實際應用價值。

附圖說明

圖1為傳統保溫型鋁電解槽槽內襯側部結構示意圖。

圖2為本發明保溫型鋁電解槽槽內襯側部復合塊示意圖。

圖3是圖2的A向示意圖。

圖4是圖2的I部放大圖。

圖5是側部復合塊外形尺寸示意圖。

圖中：1、氮化硅結合碳化硅側塊；2、異型炭塊；3、保溫層；4、碳化硅耐火泥；5、槽殼；6、橫邊框；7、縱邊框。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖所示本發明一種保溫型鋁電解槽槽內襯側部復合塊，包括矩形氮化硅結合碳化硅側塊1、槽殼5和異型炭塊2，在氮化硅結合碳化硅側塊1與槽殼5接觸一側開有凹槽，凹槽內設有橫邊框6和縱邊框7，將保溫層3安裝在橫邊框6和縱邊框7內，凹槽內保溫層3與與槽殼5之間設有耐電解質蒸汽腐蝕材料4。

對于長度在300～800mm的側部復合塊來講，橫邊框和縱邊框條數≤10條，凹槽深度為保溫層3厚度與耐電解質蒸汽腐蝕材料4厚度之和。

氮化硅結合碳化硅側塊1凈寬度≥75mm，氮化硅結合碳化硅側塊1寬度為凹槽深度和氮化硅結合碳化硅側塊1凈寬度之和，橫邊框6和縱邊框7寬度為10～50mm。

本發明將矩形氮化硅結合碳化硅側塊1和異型炭塊2由粘結劑前后粘結組合，經燒結后復合成一體。為增強氮化硅結合碳化硅側塊本體強度，保證氮化硅結合碳化硅側塊與槽殼間形成硬接觸，可在凹槽中設多道橫邊框和縱邊框；將保溫層安裝在橫縱邊框內，然后在保溫層外側用耐電解質蒸汽腐蝕材料密封；異型炭塊的側面上部設有斜面，在異型炭塊2與陰極糊扎固接觸面上設有溝槽，溝槽使扎固的陰極糊更加密實，牢固。在氮化硅結合碳化硅側塊和異型炭塊燒結前，需按寬度尺寸進行精心挑選，每組復合塊選材時異型炭塊長度方向尺寸要比氮化硅結合碳化硅側塊略大，偏差為0～2mm，以免組裝后相鄰側部復合塊異型炭塊間縫過大，增加生產中滲漏電解質及鋁液的風險。