[實用新型]合頁式陽極導桿密封裝置

有效

• 申請號: 201320843110.5
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN203639580U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 張正林;黃勝
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C25C3/12
• 分類號: C25C3/12
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;李發軍

技術領域

本實用新型涉及鋁電解生產設備領域，具體為一種合頁式陽極導桿密封裝置，主要是用于電解槽的密封，使電解槽提高電能利用率的措施。

背景技術

鋁電解工業采取的冰晶石－氧化鋁熔鹽電解法，直流電通入載有冰晶石熔體的（其中含氧化鋁、氟化鈣、氟化鎂等成分）電解槽，在陽極和陰極上發生電化學反應，陰極上得到產物鋁液，陽極上產生CO2和CO氣體，鋁電解的工藝流程圖如圖3所示。

鋁電解的一次化學反應方程式為：

Al₂O₃+1.5C===2Al+1.5CO₂

由此可見，電解槽是整個鋁電解生產的核心部分，是主體設備，電解槽的裝備好壞，對電解槽能量的利用起著關鍵的作用。

現在鋁工業生產能耗狀況是，電解槽的平均電壓約3.95—4.15V，電流效率90-94%，噸鋁直流電耗12600-13100kw.h，噸鋁錠綜合交流13600-15000kw.h，能量的總利用率44—47%，另外的53—56%都從電解槽的四周散熱掉了，為了減少電解槽的散熱量，就必須做好電解槽的保溫和密封。電解槽的密封主要有槽罩密封，陽極導桿密封，打擊頭密封。

當前隨著電解設計技術的不斷進步，對電解槽的設計和材料都進行了優化，采用保溫型電解槽的設計理念，加強了對電解槽的保溫和密封，電解槽的能量利用率也得到了提高，可達到50%以上。

電解槽陽極導桿密封是在導桿對應槽眉開口的三個邊上固定一片耐熱石棉布，沒有損壞的情況下，密封效果很好。但是電解槽每天都要進行更換陽極作業，每一處導桿密封每一個換極周期就會有一次，陽極導桿在這個口處有多次上下左右的動作，都會對該處的密封造成損壞，因此該處的密封損壞率很高，有些1-2個周期就壞了，最長的也只有3-4個周期。該密封修理和更換都很難操作。

可見導桿的密封決定了整槽的密封，如果電解槽排風機能力不足，負壓較小，那么電解槽的煙氣就會從密封處冒出，影響廠房的環境，同時熱量損失也增大，導致能耗上升。如果負壓大，由于導桿密封較差，外面的冷空氣就會從密封處進入電解槽，吸收電解槽內的熱量最后從排煙管排走，也導致能力利用率降低，同時增加排風機的用電量。

實用新型內容

為了克服現有的陽極導桿密封易損壞，導致能量損失大的不足，本實用新型旨在提供一種合頁式陽極導桿密封裝置，該密封裝置使電解槽能有一個較好的密封系統，從而減少能量損失。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種合頁式陽極導桿密封裝置，其結構特點是，包括兩個對置的密封板，每個密封板內側均固定有密封層；每個密封板的外側各設有一個轉軸，所述密封板裝在相應的轉軸上并可相對轉軸翻轉；所述保溫密封層與電解槽眉板之間可形成陽極導桿橫截面形狀的空腔。

由此，所述兩個密封板及相應的密封層在電解反應時合攏而整體呈門形，且密封層與陽極導桿閉合；所述兩個密封板及相應的密封層在更換陽極導桿時，所述密封板及相應的密封層與所述陽極導桿分離。

以下為本實用新型的進一步改進的技術方案：

作為一種具體的轉動結構形式，所述陽極導桿左右兩側各設有一個裝在電解槽上部罩板上的圓管，每個圓管上裝有一個L形的轉軸，該轉軸的一端置于相應的圓管內，另一端固定在相應側的L形密封板上。

所述密封板呈L形，兩個密封板相向轉動時可形成與密封層包裹陽極導桿三個側面的門形結構。由此，該耐熱石棉布與電解槽眉板形成陽極導桿橫截面形狀的空腔，當密封板均向陽極導桿翻轉時，該密封板、耐熱石棉布和電解槽眉板共同對電解槽進行保溫和密封。

優選地，所述密封層為耐熱石棉布。

藉由上述結構，根據電解槽眉板處陽極導桿開口處的尺寸，設計一對單開的導桿密封板，兩片密封板合攏后，正好是電解槽眉板開口的同樣形狀，密封板上安裝耐熱石棉布，再焊接一個90度彎曲的14mm圓鋼，在槽眉上焊接兩個1/4寸鋼管，最后將密封板的圓鋼插入鋼管內。進行更換陽極時將該密封板打開，換極及操作結束后，再將該密封板合攏。換極作業陽極導桿與密封板不會發生接觸，不會對密封裝置造成損壞，該密封的使用壽命是原密封的10倍以上。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1.對電解槽導桿密封進行了活動式裝置設計，易于加工和更換。

2.?本裝置采用合頁式，進行更換陽極時將該密封板打開，換極及操作結束后，再將該密封板合攏。換極作業陽極導桿與裝置不會發生接觸，對密封裝置不會造成損壞。