[發(fā)明專利]高性能鋁合金制備用連續(xù)陽極電解槽

無效

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• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102560542A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黨建平
• 申請（專利權(quán)）人: 山西關(guān)鋁股份有限公司
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高性能鋁合金制備裝置，具體為一種高性能鋁合金制備用連續(xù)陽極電解槽。

背景技術(shù)

目前，生產(chǎn)鋁鈧、鋁鈦、鋁錳、鋁銅、鋁鍶、鋁鋅、稀土等高性能鋁合金，主要采用對摻法、金屬熱還原法和熔鹽電解法，存在工藝復(fù)雜、流程長、能耗高、污染嚴(yán)重、成本高等不足，采用直接在鋁電解槽上生產(chǎn)上述高性能鋁合金，工藝簡單，成本低，有利于提高產(chǎn)品品質(zhì)，但目前所使用的鋁電解槽因陽極結(jié)構(gòu)和加料方式的限制，使生產(chǎn)出來的高性能鋁合金中含鈧、鈦、鋯、釩、鎵、錫、錳、銅、鍶、鋅、稀土等元素含量較少，影響了高性能鋁合金的經(jīng)濟(jì)效益，同時采用目前的鋁電解槽生產(chǎn)高性能鋁合金操作復(fù)雜，控制難度大，甚至出現(xiàn)鋁電解槽正常生產(chǎn)遭到破壞，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)受到影響等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有鋁電解槽生產(chǎn)高性能鋁合金存在操作復(fù)雜、控制難度大、高性能鋁合金品質(zhì)差的問題，提供了一種高性能鋁合金制備用連續(xù)陽極電解槽。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：高性能鋁合金制備用連續(xù)陽極電解槽，包括連續(xù)陽極裝置、陰極裝置及位于連續(xù)陽極裝置上方的金屬平臺，連續(xù)陽極裝置的數(shù)量為一個或多個，單個連續(xù)陽極裝置是由四周側(cè)壁包有鋁箔或鋁板的陽極本體和陽極箱體組成，陽極箱體的上部設(shè)有套在陽極本體四周的套狀金屬框架，金屬框架外側(cè)壁設(shè)有承重緊固圈，承重緊固圈下側(cè)四周固定有承重鉤連接件，陽極箱體的下部設(shè)有若干上下排列的密封罩板框架，密封罩板框架是由緊貼陽極本體四周側(cè)壁的若干密封罩板連接而成，密封罩板上開有若干導(dǎo)電棒孔，導(dǎo)電棒孔內(nèi)插有一端位于密封罩板外側(cè)、另一端插入陽極本體內(nèi)的導(dǎo)電棒，導(dǎo)電棒和導(dǎo)電棒孔之間設(shè)有與兩者緊密接觸且插入陽極本體內(nèi)的密封套，最下層的導(dǎo)電棒與承重鉤連接件之間設(shè)有與兩者連接的承重鉤，連續(xù)陽極裝置之間或金屬框架與陽極本體之間設(shè)有與金屬框架固定的套狀填料框架，或者打殼下料排氣機(jī)構(gòu)，或者填料框架和位于填料框架內(nèi)部或外部的打殼下料排氣機(jī)構(gòu)，填料框架內(nèi)充填有填料，填料是由還原電位比鋁正的鈧、鈦、鋯、釩、鎵、錫、錳、銅、鋅、鍶、硅、鎳、鉻、鎂、稀土制成的，或者是由還原電位比鋁正的鈧、鈦、鋯、釩、鎵、錫、錳、銅、鋅、鍶、硅、鎳、鉻、鎂、稀土的氫氧化物、氧化物、氟化物、氯化物、硫化物、磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽制成的，陽極本體與金屬框架之間或填料框架內(nèi)設(shè)有打殼下料排氣機(jī)構(gòu)，金屬平臺的底部和內(nèi)側(cè)面之間設(shè)有相互連通的排氣口。打殼下料排氣機(jī)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的。

使用時，直流電通過進(jìn)電母線，從連續(xù)陽極裝置向陽極本體供電，通過計(jì)算機(jī)控制打殼下料排氣機(jī)構(gòu)作業(yè)，產(chǎn)生的電解廢氣經(jīng)打殼下料排氣機(jī)構(gòu)排出收集后，進(jìn)入凈化系統(tǒng)處理后排放到大氣中；陽極本體產(chǎn)生的廢氣通過陽極本體上部的金屬平臺內(nèi)側(cè)的排氣口，進(jìn)入排氣系統(tǒng)，凈化處理后排放到大氣中。隨著陽極本體的消耗，先將最下層密封罩板中的導(dǎo)電棒拔出，然后將最下層密封罩板全部取出，再將金屬框架向上提升一定高度，調(diào)整所有承重鉤，使新的最下層導(dǎo)電棒同時均勻受力，最后在頂層密封罩板上方的陽極本體四周重新安裝一層密封罩板，并在最上層密封罩板的導(dǎo)電棒孔內(nèi)釘上若干帶有密封套的導(dǎo)電棒；同時，填料裝置中的填料都隨陽極本體的消耗而逐漸消耗掉，需定期向填料裝置中添加填料，根據(jù)生產(chǎn)連續(xù)運(yùn)行的特點(diǎn)，循環(huán)進(jìn)行上述操作，采用氧化鋁做原料，添加還原電位比鋁正的鈧、鈦、鋯、釩、鎵、錫、錳、銅、鋅、鍶、硅、鎳、鉻、鎂、稀土或者是由還原電位比鋁正的鈧、鈦、鋯、釩、鎵、錫、錳、銅、鋅、鍶、硅、鎳、鉻、鎂、稀土的氫氧化物、氧化物、氟化物、氯化物、硫化物、磷酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽制成的填料，通過一次電解即可生產(chǎn)出高品質(zhì)的高性能鋁合金，克服了現(xiàn)有鋁電解槽生產(chǎn)高性能鋁合金存在操作復(fù)雜、控制難度大、高性能鋁合金品質(zhì)差的問題。

打殼下料排氣機(jī)構(gòu)包括打殼筒，打殼筒內(nèi)穿有打擊桿，打擊桿的下端設(shè)有打擊頭，打擊桿與打殼筒上端之間設(shè)有耐高溫絕緣密封件，打殼筒的外側(cè)設(shè)有由隔離板制成的給料排氣空腔，給料排氣空腔是由通過分隔板隔開的給料空腔和排氣空腔構(gòu)成的，給料空腔和排氣空腔打殼筒下側(cè)相通，且給料空腔與排氣空腔上分別設(shè)有給料孔和排氣孔。

使用時，通過計(jì)算機(jī)控制打殼氣缸動作，帶動打擊桿和打擊頭往復(fù)運(yùn)動，打開或擴(kuò)大下料口，隨后定容下料器動作，定容下料器中原材料通過給料孔進(jìn)入給料空腔，隨后經(jīng)下料口進(jìn)入電解質(zhì)中溶解，下料口排出的電解廢氣通過排氣通道進(jìn)入排氣空腔，經(jīng)排氣孔進(jìn)入凈化系統(tǒng)處理后排放到大氣中。

承重緊固圈上連接有緊固板，緊固板上開有若干與密封罩板對應(yīng)的連接孔，連接孔內(nèi)穿有緊固螺栓，通過緊固螺栓壓緊密封罩板，阻止陽極本體外鼓的發(fā)生。