[實用新型]一種鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統

有效

• 申請號: 201720745812.8
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN206902250U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 劉志明;法冠喆;薛永飛;王虹;張仙平;金柏旭
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08;F27D17/00
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙)41122
• 代理人: 張愛軍

技術領域

本實用新型屬于鋁電解領域，涉及鋁電解槽的保溫調節及余熱利用。

背景技術

電解槽是電解鋁生產的核心設備，在電解鋁的生產過程中，側壁鋼窗口溫度高達300℃，大量的熱量通過槽殼散發到廠房，不但降低了能量利用率，還惡化了勞動環境。在傳統的電解鋁工藝中，側重于加強側部散熱，以避免電解槽過熱。在最新的電解鋁工藝中提倡低電壓、低溫電解。不論是應用傳統的電解鋁生產工藝還是現代的電解鋁生產工藝，保溫調節措施都非常有限，側壁余熱也沒有有效利用。特別是現代的低電壓、低溫電解工藝中，需要有效利用側壁余熱的同時實現電解槽的保溫，不至于在該電解工藝下出現“冷槽”現象。對于推進低溫電解，提升電解鋁工藝的整體水平都有重要的意義。另外，在鋁電解槽的啟動初期，由于缺少有效的保溫措施，槽內襯和陰極內的熱應力較大，容易導致槽內襯和陰極的破損，縮短鋁電解槽的壽命。同時在非正常工況槽的處理中又缺少有效的調節措施，往往甚至影響到整個系列槽的安全運行。

鋁電解槽現有的保溫調節技術主要包括兩個方面：一是通過調節電解槽側襯材料的導熱系數，實現鋁電解槽的保溫調節。該方法需要重新筑槽，且使用新型材料增加成本。二是通過在槽殼外壁放置保溫材料以改變鋁電解槽的保溫性能。

鋁電解槽現有的余熱利用方法主要包括煙氣余熱回收利用和槽側壁余熱回收利用。本實用新型主要針對槽側壁的余熱回收利用。專利CN101054688 提出一種鋁電解槽余熱回收系統，通過傳熱介質由輸送泵驅動通過管路系統在高、低溫兩套熱交換器之間形成閉路循環。結構復雜，保溫調節效果不好，實施成本高。

發明內容

本實用新型針對現有技術不足，提出了一種鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統，實施簡單，投資小，可以方便有效地進行鋁電解槽熱平衡的調節。

本實用新型所采用的技術方案：

一種鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統，在鋁電解槽槽殼外壁設置集熱裝置（1），所述集熱裝置（1）設有出口和進口，每個集熱裝置的進口與大氣聯通，每個集熱裝置的出口通過出口管道和分管道（2）連接，各分管道通過控制閥門（3）與總管（4）連接；所述總管（4）出口與抽風機（5）連接。

所述的鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統，所述集熱裝置包括外罩殼（7）以及內部設置的迷宮式導流板（8），外罩殼（7）為封閉式結構，導流板設置在電解槽槽殼外壁與每個鋼窗口對應位置。

所述的鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統，分管道通過控制閥門（3）采用調節閥，在每個電解槽內部設有溫度檢測傳感器，所述溫度檢測傳感器輸出連接溫控器，所述溫控器控制連接所述控制閥門（3）。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統，結構簡單，設計合理，容易實施，投資小，可以方便有效地進行鋁電解槽熱平衡的調節。同時，還可以實現鋁電解槽槽殼散熱的收集，實現余熱回收，提高鋁電解槽的整體能量利用率，降低生產成本。對于鋁電解槽的熱平衡穩定和調節、余熱利用以及能量利用率的提高等都具有重要的意義。

2、本實用新型鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統，可以針對電解槽所處的運行階段和熱平衡狀態，進行積極、簡單而有效的保溫調節，可以排除各種外界干擾、減少熱場波動，保持鋁電解槽的熱平衡，為鋁電解槽的穩定運行奠定基礎。

附圖說明 圖1是本實用新型鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統全局示意圖；

圖2a-圖2d是本實用新型系統中集熱裝置可采用的結構形式示意圖；

圖3是本實用新型鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統空氣流向示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

實施例1

參見圖1，本實用新型鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統，在鋁電解槽槽殼外壁設置集熱裝置1，所述集熱裝置1設有出口和進口，每個集熱裝置的進口與大氣聯通，每個集熱裝置的出口通過出口管道6和分管道2連接，各分管道通過控制閥門3與總管4連接；所述總管4出口與抽風機5連接。

實施例2

本實施例的鋁電解槽保溫調節及余熱利用系統，與實施例1的不同之處在于：所述集熱裝置包括外罩殼7以及內部設置的迷宮式導流板8，外罩殼7為封閉式結構，導流板設置在電解槽槽殼外壁與每個鋼窗口對應位置。

集熱裝置可采用的結構形式如圖2a-圖2d所示，當然并不僅限于此。

實施例3