[發(fā)明專利]鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機構(gòu)及工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610401437.5
• 申請日: 2016-06-10
• 公開（公告）號: CN105862079B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊明生;劉炎森;劉宏偉;王宏偉;高德金
• 申請（專利權(quán)）人: 河南永登鋁業(yè)有限公司陽城分公司
• 主分類號: C25C3/10
• 分類號: C25C3/10;C25C3/08
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務(wù)所(普通合伙)41131
• 代理人: 王金

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電解鋁技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及延長陽極炭塊使用壽命的相關(guān)技術(shù)。

背景技術(shù)

通用的鋁電解槽主要由鋁電解槽下部熔池槽體結(jié)構(gòu)、鋁電解槽上部承載結(jié)構(gòu)、陽極導(dǎo)電裝置、鋁電解槽加料機構(gòu)和排煙除塵裝置構(gòu)成。

鋁電解槽熔池結(jié)構(gòu)由砌筑在槽殼體內(nèi)部的陰極炭塊內(nèi)襯，側(cè)部爐墻和底部保溫耐火材料構(gòu)成；陰極內(nèi)襯的上部為鋁液層，鋁液層的上部為電解質(zhì)液層。

現(xiàn)有的鋁電解槽包括電解槽殼體和陽極導(dǎo)電裝置，電解槽殼體外壁上部沿周向固定連接有一圈水平沿板，水平沿板上設(shè)有成對設(shè)置的調(diào)節(jié)支座，每個調(diào)節(jié)支座的頂部通過第一法蘭結(jié)構(gòu)螺栓連接有門型立柱，每對調(diào)節(jié)支座上設(shè)有一對門型立柱，每對門型立柱的頂部之間連接有門型框架橫梁。門型框架橫梁上設(shè)有氧化鋁加料箱，氧化鋁加料箱兩側(cè)的門型框架橫梁上分別設(shè)有上部承重桁架，

鋁電解槽的陽極導(dǎo)電裝置包括鋁導(dǎo)桿，鋁導(dǎo)桿上設(shè)有小盒卡具和陽極大母線；鋁導(dǎo)桿底端固定連接有陽極鋼爪，陽極鋼爪向下固定連接有陽極炭塊。陽極導(dǎo)電裝置左右對稱設(shè)有兩套；陽極鋼爪通過小盒卡具與陽極大母線導(dǎo)電連接。

上部承重桁架頂端連接有提升機，提升機連接有母線升降連接機構(gòu)，母線升降連接機構(gòu)與所述陽極大母線固定連接。

陽極炭塊在電解過程中，既是陽極導(dǎo)電部件，又是參與電化學(xué)反應(yīng)的消耗材料，在電解生產(chǎn)過程中，陽極炭塊的底部位于鋁電解槽熔池的電解質(zhì)液層中，進行置換反應(yīng)。陽極炭塊的設(shè)定高度，決定著陽極炭塊的使用壽命。現(xiàn)在通用的鋁電解槽配置設(shè)定的陽極炭塊的高度一般為600mm左右，平均使用壽命周期為30天左右。當(dāng)陽極消耗到150mm左右的高度時，就要進行換極作業(yè)。

鋁電解槽用陽極炭塊的高度的大小，不僅決定著鋁電解槽換極頻率的高低，而且決定著電解鋁企業(yè)的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)成本。為了延長陽極炭塊的使用壽命，減少換極作業(yè)對鋁電解槽熱平衡和穩(wěn)定性的干擾，降低換極作業(yè)成本，現(xiàn)在國內(nèi)外電解鋁企業(yè)，都在對現(xiàn)行鋁電解槽的陽極配置的高度進行加高的技改工作。其中主要的工作之一，擴展鋁電解槽陽極入槽的空間高度，增加鋁電解槽水平煙罩板，到槽殼體水平立板之間的尺寸高度后，才能夠滿足在原設(shè)計的鋁電解槽結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增高陽極炭塊配置，進行電解鋁生產(chǎn)的需求。

鋁電解槽生產(chǎn)供電系統(tǒng)是直流串聯(lián)大功率負荷連續(xù)生產(chǎn)的供電系列系統(tǒng)，現(xiàn)行的對鋁電解槽進行上部結(jié)構(gòu)進行抬升加高作業(yè)的施工方法，其特點之一就是對上部結(jié)構(gòu)進行加高的鋁電解槽實施停電停槽生產(chǎn)后，再對鋁電解槽進行上部結(jié)構(gòu)實施加高作業(yè)，以確保電解鋁生產(chǎn)整體系列的安全生產(chǎn)和防止斷路事故的發(fā)生。加高作業(yè)完成后，再通電后繼續(xù)鋁電解槽的生產(chǎn)。從停電停槽到再次啟動運行，成本非常高，每實施一次，都帶來幾十萬甚至上百萬元的損失。

現(xiàn)有的抬升鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)的方法是：對鋁電解槽的供電母線進行進行短路連接作業(yè)，斷開抬高作業(yè)鋁電解槽的導(dǎo)電裝置，使該臺鋁電解槽處于停止運行狀態(tài)，而后，將鋁電解槽的所有小盒卡具松開，在保證陽極相對高度和極距不變的情況下，采用起重機具將鋁電解槽上部整體抬升，在鋁電解槽的四個門型立柱處加入墊板支座，再將門型立柱和墊板支座與鋁電解槽槽殼體進行緊固連接后，即完成鋁電解槽的抬高作業(yè)，在完成鋁電解槽的抬高作業(yè)后，再進行拆除短路連接作業(yè)，恢復(fù)該鋁電解槽的正常供電，并進行電解生產(chǎn)。

現(xiàn)行的鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)抬升施工工藝采用的停電停槽作業(yè)方法，雖然具有安全可靠的優(yōu)點，但也存在著以下缺點：

1、鋁電解槽進行母線短路停電和恢復(fù)母線供電拆除短路裝置作業(yè)需要投入大量的人力物力，成本很高。

2、鋁電解槽在停電停槽后進行抬高作業(yè)期間，鋁電解槽的工況狀態(tài)會發(fā)生急劇的逆向異常變化，破壞鋁電解槽的穩(wěn)定性。而在完成抬高作業(yè)后，恢復(fù)正常供電后又需耗費大量的電能，使鋁電解槽恢復(fù)到正常的工況狀態(tài)，浪費大量能源。

3、為了減少停電停槽抬高陽極作業(yè)對鋁電解槽穩(wěn)定工況狀態(tài)的負面影響，需對鋁電解槽的保溫和物料平衡做大量的調(diào)整工作，人、材、物料的投資較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機構(gòu)，利用該機構(gòu)，無須停電停槽即可對鋁電解槽的上部結(jié)構(gòu)進行在線頂升抬高作業(yè)，為增高陽極炭塊提供基礎(chǔ)。