[發(fā)明專利]電解槽

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310742767.7
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103741166A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊葉偉;車立志;趙瑞敏;熊自勇;張平均;楊國榮;王建平;湯其富;龍昌紅;李順華
• 申請（專利權(quán)）人: 云南云鋁涌鑫鋁業(yè)有限公司
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 賈玉姣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁電解技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電解槽。

背景技術(shù)

鋁工業(yè)是一個耗能大戶，電解鋁行業(yè)普遍存在高能耗這個現(xiàn)象，電能成本約占總成本的40%左右，高能耗，電流效率低、電解槽壽命短等問題制約著我國鋁工業(yè)的發(fā)展。目前我國鋁工業(yè)主要存在：（一）、資源先天不足，工藝復(fù)雜，影響氧化鋁成本；（二）、企業(yè)小而分散，勞動生產(chǎn)率較低，難以形成規(guī)模效益；（三）、技術(shù)裝備水平落，自動化水平低，技術(shù)改造和應(yīng)用相對較慢；（四）、產(chǎn)量過剩，供過于求；（五）、產(chǎn)品質(zhì)量欠佳，品種少，市場競爭能力弱等問題已經(jīng)嚴(yán)重困擾著我國鋁工業(yè)的發(fā)展。

因此，整個冶金行業(yè)都面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，電力價格逐年上漲、鋁價低位徘徊使電解鋁行業(yè)步入了前所未有的低迷狀態(tài)，其中，70%的電解鋁行業(yè)都處于虧損狀態(tài)。在這樣的大環(huán)境下，只有做到降本增效、節(jié)能降耗，用最低的成本生產(chǎn)同樣的商品，才能夠在日益激烈的競爭中有自己的一席之地。

近年來，我國鋁電解新技術(shù)、新材料、新裝備的技術(shù)研發(fā)和工業(yè)化試驗(yàn)研究都取得了很大的進(jìn)步，并且都大幅度的進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化推廣，獲得了良好的效果。節(jié)能降耗顯得更加重要，低溫低電壓生產(chǎn)控制技術(shù)日益成為鋁電解領(lǐng)域所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

我公司相繼研發(fā)了鋁電解用磷生鐵陰極制備方法技術(shù)、曲面陰極高能效鋁電解槽的熔煉技術(shù)、鋁電解低溫控制方法技術(shù)，并且取得了成功，在大型預(yù)焙電解槽系列開展了應(yīng)用，磷生鐵技術(shù)應(yīng)用后，平面槽平均電壓與傳統(tǒng)扎糊槽相比，降低80mv-150mv；曲面陰極技術(shù)實(shí)施后，槽電壓由傳統(tǒng)的平面槽相比，降低200-300mv；在電解槽上開展曲面磷生鐵技術(shù)集成應(yīng)用，槽平均電壓降低200-350mv。電解槽平均槽溫由940-945℃降至935-938℃之間，平均槽電壓由4.15V降至3.9V左右，噸鋁直流電耗降低1000kwh/t.Al,實(shí)現(xiàn)了低溫點(diǎn)電壓生產(chǎn)的同時，電解槽保溫問題隨之而來。

因槽電壓的降低，減少了熱量的輸入，電解槽運(yùn)行偏冷，伸腿過長，電解槽運(yùn)行不穩(wěn)定，電流效率低，電解質(zhì)粘度增大，流動性降低，炭渣不易分離，氧化鋁在電解質(zhì)中的溶解性與潤濕性降低，效應(yīng)系數(shù)升高，陽極效應(yīng)增多，影響了工藝的控制。因此，電解槽的保溫性能有待進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種保溫性能好的電解槽。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電解槽，包括：底板；槽殼，所述槽殼設(shè)在所述底板上，所述槽殼內(nèi)限定有容納空間；和納米材料保溫層，所述納米材料保溫層設(shè)在所述槽殼的外表面以及所述底板的下表面的至少一個上。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電解槽，通過在槽殼的外表面以及底板的下表面的至少一個上設(shè)置納米材料保溫層，納米材料保溫層可對電解槽進(jìn)行外保溫，使電解槽的熱量損失顯著減少，使電解槽向周圍環(huán)境通過對流、輻射和傳導(dǎo)而損失的熱量減少，有效調(diào)節(jié)了電解槽的熱量平衡，使電解槽的保溫性能大大提高，為低溫低壓控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的電解槽，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述納米材料保溫層包括兩層，每層所述納米材料保溫層的厚度為10-30mm。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述納米材料保溫層為憎水性硅酸鹽板。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述電解槽還包括：側(cè)部炭塊，所述側(cè)部炭塊設(shè)在所述電解槽上部且鄰近所述槽殼的內(nèi)表面設(shè)置，所述側(cè)部炭塊與所述槽殼之間設(shè)有陶瓷纖維保溫板。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述側(cè)部炭塊的上端和下端分別設(shè)有周圍糊。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述電解槽還包括：澆注料層，所述澆注料層鄰近所述槽殼的內(nèi)表面設(shè)置，所述澆注料層與所述槽殼之間設(shè)有陶瓷纖維背襯板。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述槽殼的下表面與所述底板之間設(shè)有干式防滲料層。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述底板的下表面上設(shè)有所述納米材料保溫層。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述底板包括：硅酸鈣保溫板，所述硅酸鈣保溫板位于所述底板底部且與所述納米材料保溫層相連；和高強(qiáng)蛭石保溫磚，所述高強(qiáng)蛭石保溫磚位于所述底板頂部且設(shè)在所述干式防滲料層和所述硅酸鈣保溫板之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述底板還包括：輕強(qiáng)保溫磚，所述輕強(qiáng)保溫磚設(shè)在所述硅酸鈣保溫板與所述高強(qiáng)蛭石保溫磚之間。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述部分中給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明