CN102230186B - 一种铝电解槽的槽壳装置 - Google Patents
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Abstract
一种铝电解槽的槽壳装置，包括槽壳，两个大面长侧板和底板上固定连接摇篮架，其中槽壳的上口和底面均为矩形，底板的两个长边设有锯齿，摇篮架由竖梁和底梁构成，竖梁和底梁均由一个腹板和一个翼缘板构成，横截面均为T形；槽壳的两个大面长侧板外侧各有一个格栅板铺设在各摇篮架顶端。本发明的铝电解槽的槽壳结构能够在制作过程中节省大量的材料，经过试生产证明侧部散热及端部保温均取得良好的效果。
Description
技术领域
本发明属于铝电解设备技术领域，特别涉及一种铝电解槽的槽壳装置。
背景技术
现有铝电解槽的槽壳上口为四角为圆弧过渡的矩形，顶部外侧设有围板及围带，大面长侧板和槽底板上用摇篮架结构进行加固，摇篮架的底梁和悬臂梁是由工字钢、H型钢或者由钢板焊接成近似的形状制成，摇篮架顶部与槽壳围板相连接；槽壳小面短侧板外焊有围板、围带及筋板；大面长侧板及小面短侧板通过角部围板、围带及筋板进行连接、加固。大面及小面的围板上设置有通风孔，围板、围带、筋板和摇篮架结构主要是起到加固槽壳的作用，但是该种结构没能有效地利用材料的截面特性，浪费了材料，并且槽壳大面围板限制了空气向上流动，导致热量不能从槽壳侧壁顺利传出，对槽壳侧部的散热产生不利影响，同时如果摇篮架的工字钢、H型钢等不能和槽壳焊接在一起则摇篮架起不到协助散热的作用，使得槽壳大面侧部的散热强度降低，不利于炉膛内建立合理的热平衡，形不成良好的大面炉帮；同时由于小面需要散热，小面及角部设置的多层围板、围带及筋板并且是圆弧过渡，使得散热过强，从而造成小面炉帮过厚。
发明内容
针对现有技术铝电解槽槽壳装置在散热方面存在的问题，本发明提供一种铝电解槽的槽壳装置。
本发明的铝电解槽的槽壳装置包括由两个大面长侧板、两个小面短侧板和一个底板构成的槽壳，两个大面长侧板和底板上固定连接有20~35个摇篮架，每个小面短侧板上均设有筋板、围带和上下两层围板；其中槽壳的上口和底面均为矩形，底板的两个长边各设有20~35锯齿，摇篮架为由两个竖梁和一个底梁构成的U型，两个竖梁分别与一个大面长侧板固定连接，底梁与底板固定连接，竖梁的底端与锯齿固定连接，底梁的边部与锯齿固定连接；竖梁和底梁均由一个腹板和一个翼缘板构成，横截面均为T形；槽壳的两个大面长侧板外侧各有一个格栅板铺设在各摇篮架顶端。
上述的底面是指底板位于两个大面长侧板和两个小面短侧板之间的部分。
上述的每个格栅板的两端分别与一个上层围板的连接。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，竖梁的腹板与大面长侧板固定在一起，竖梁的翼缘板与大面长侧板平行，底梁的腹板与底板固定在一起，底梁的翼缘板与底板平行；底梁的腹板的边部还与锯齿的下面固定连接；竖梁的翼缘板延伸到锯齿下方，延伸出来的部分同时与底梁的腹板和翼缘板端部连接。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，锯齿为梯形，锯齿的顶边的长度与竖梁的翼缘板宽度相同；锯齿的顶边是指锯齿与竖梁连接的侧边。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，小面短侧板上的筋板由一个腹板和一个翼缘板构成，横截面为T形；筋板的腹板与小面短侧板固定连接，筋板的翼缘板与小面短侧板平行；每个筋板底端连接有一个连板，该连板由一个腹板和一个翼缘板构成，横截面为T形；连板的腹板同时与筋板的腹板和槽壳的底板连接，连板的翼缘板与底板平行，连板的腹板的一端与底板边部的底梁的腹板连接，另一端与筋板的翼缘板延伸至底板下方的部分连接。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，小面短侧板上的两层围板均延伸至两个大面长侧板上，均与每个大面长侧板上边部的一个或两个摇篮架连接；围带延伸至两个大面长侧板上，均与每个大面长侧板上边部的一个或两个摇篮架连接。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，围带的上下两端分别连接上层围板和下层围板，上层围板上设有通风孔。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，筋板的数量为6~10个。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，围带的高度为小面短侧板高度的1/3~1/5；两层围板与小面短侧板和大面长侧板连接的一端称为内端，远离小面短侧板和大面长侧板的一端称为外端，外端与内端的最小距离为小面短侧板长度的1/6~1/8。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，与每个大面长侧板连接的相邻的两个摇篮架之间设有支板，支板为倒置的U形，支板的上边与底板边部固定连接，支板的两个侧边分别与一个摇篮架的底梁的腹板固定连接，支板的两个底边分别与一个摇篮架的底梁的翼缘板固定连接。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，相邻两个摇篮架之间的大面长侧板上的上部设有2~4个散热片。
上述的铝电解槽的槽壳装置中，各竖梁互相平行，各底梁互相平行，各筋板互相平行。
本发明的铝电解槽的槽壳装置利用了摇篮架同槽壳大面长侧板或底板共同构成H形梁的承力结构，底板的锯齿部分与摇篮架位置相对应，并与底梁配合构成H形梁结构，同时用格栅板取代大面长侧板上封闭式的围板，取消了原有的大面长侧板和底板的圆弧过渡或折板过渡的连接方式，在保证原有的加固槽壳的功能基础上，有利于槽壳侧壁的热量从槽壳侧壁散发，避免了围板的阻挡，制作简单并更有利于大面侧壁散热；在小面需要保温的情况下，取消了大面长侧板和小面短侧板之间的圆弧过渡，减少了散热面积，有利于槽壳小面上的保温，槽壳边部的温度也更容易控制；本发明的铝电解槽的槽壳结构能够在制作过程中节省大量的材料，经过试生产证明侧部散热及端部保温均取得良好的效果。
附图说明
图1为本发明实施例1中的铝电解槽的槽壳结构局部结构示意图；
图2为图1的右视结构示意图；
图3为图1的背视结构示意图；
图4为图1的仰视结构示意图；
图5为图1的A-A面结构示意图；
图6为图1的B-B面结构示意图；
图7为底板结构示意图；
图8为竖梁的横截面结构示意图；
图4为本发明实施例中的竖梁横截面结构示意图；
图中1、大面长侧板，2、小面短侧板，3、底板，3-1、锯齿，4、竖梁，5、底梁，6、筋板，7、连板，8、支板，9、上层围板，10、下层围板，11、围带，12、通风孔，13、格栅板，14、腹板，15、翼缘板，16、散热片。
具体实施方式
本发明实施例中采用的摇篮架、筋板、连板、支板、围板和围带材质为普通钢板。
本发明实施例中的通风孔形状为圆形、椭圆形、矩形、梯形或顶边为圆弧形的梯形，通风孔的底边与小面短侧板连接或者离开；通风孔底边的长度为150~300mm，通风孔底边与通风孔顶边的距离为100~250mm；当通风孔为梯形时，通风孔的两个侧边与通风孔底边的夹角为θ，20°≤θ<90°；当通风孔顶边是圆弧形的梯形结构时，两个侧边与通风孔底边的夹角为θ，20°≤θ<90°；通风孔底边的中点位于相邻的两个筋板的中间，所述的通风孔的面积为相邻两个筋板之间的围板面积的15~40%；通风孔数量为5~10个。
实施例1
铝电解槽的槽壳装置如图1所示，右视结构如图2所示，背视结构如图3所示，仰视结构如图4所示，A-A面结构如图5所示，B-B面结构如图6所示，包括由两个大面长侧板1、两个小面短侧板2和一个底板3构成的槽壳，两个大面长侧板1和底板3上固定连接有25个摇篮架，每个小面短侧板2上均设有筋板6、围带11、上层围板9和下层围板10；其中槽壳的上口和底面均为矩形；
底板3结构如图7所示，底板3的两个长边各设有25锯齿3-1；
摇篮架为由两个竖梁4和一个底梁5构成的U型，两个竖梁4分别与一个大面长侧板1固定连接，底梁5与底板3固定连接，竖梁4的底端与锯齿3-1固定连接，底梁5的边部与锯齿3-1固定连接；竖梁4的横截面为T形，结构如图8所示，由一个腹板14和一个翼缘板15构成，底梁结构与竖梁相同；
槽壳的两个大面长侧板1外侧各有一个格栅板13铺设在各摇篮架顶端；
没格栅板13的两端分别与一个上层围板9连接；
竖梁4的腹板与大面长侧板1固定在一起，竖梁4的翼缘板与大面长侧板1平行，底梁5的腹板与底板3固定在一起，底梁5的翼缘板与底板3平行；
底梁5的腹板的边部还与锯齿3-1的下面固定连接；竖梁4的翼缘板延伸到锯齿3-1下方，延伸出来的部分同时与底梁5的腹板和翼缘板端部连接；
锯齿3-1为梯形，梯形的顶边的长度与竖梁4的翼缘板宽度相同；
小面短侧板上2的筋板6由一个腹板和一个翼缘板构成，横截面为T形，结构与竖梁4相同；筋板6的腹板与小面短侧板2固定连接，筋板6的翼缘板与小面短侧板平行；每个筋板6底端连接有一个连板7，连板7由一个腹板和一个翼缘板构成，横截面为T形，结构与竖梁4相同；连板7的腹板同时与筋板6的腹板和槽壳的底板3连接，连板7的翼缘板与底板3平行，连板7的腹板的一端与底板3边部的底梁5的腹板连接，另一端与筋板6的翼缘板延伸至底板3下方的部分连接；
小面短侧板2上的上层围板和下层围板均延伸至两个大面长侧板1上，并均与每个大面长侧板1上边部的一个或两个摇篮架连接；围带11延伸至两个大面长侧板1上，并均与每个大面长侧板1上边部的一个或两个摇篮架连接；
围带11的上下两端分别连接上层围板9和下层围板10，上层围板9上设有通风孔12；
筋板6的数量为8个；
上层围板9与小面短侧板2顶端连接，围带11的高度为小面短侧板2高度的1/3；两层围板的外端与内端的最小距离为小面短侧板2长度的1/6；
与每个大面长侧板1连接的相邻的两个摇篮架之间设有支板8，支板8为倒置的U形，支板8的上边与底板3的边部固定连接，支板8的两个侧边分别与一个摇篮架的底梁5的腹板固定连接，支板8的两个底边分别与一个摇篮架的底梁5的翼缘板固定连接；一个底板3上共设有两排支板8；
相邻两个摇篮架之间的大面长侧板1上的上部设有3个散热片16；
各竖梁互相平行，各底梁互相平行，各筋板互相平行。
实施例3
铝电解槽的槽壳装置结构同实施例1，不同点在于：大面长侧板和底板上固定连接有20个摇篮架；
筋板的数量为6个；
底板的两个长边各设有20锯齿；
围带的高度为小面短侧板高度的1/4；两层围板的外端与内端的最小距离为小面短侧板长度的1/7；
相邻两个摇篮架之间的大面长侧板上的上部设有2个散热片。
实施例3
铝电解槽的槽壳装置结构同实施例1，不同点在于：大面长侧板和底板上固定连接有35个摇篮架；
筋板的数量为10个；
底板的两个长边各设有35锯齿；
围带的高度为小面短侧板高度的1/5；两层围板的外端与内端的最小距离为小面短侧板长度的1/8；
相邻两个摇篮架之间的大面长侧板上的上部设有4个散热片。
Claims (6)
1.一种铝电解槽的槽壳装置，包括由两个大面长侧板、两个小面短侧板和一个底板构成的槽壳，两个大面长侧板和底板上固定连接有20～35个摇篮架，每个小面短侧板上均设有筋板、围带、上层围板和下层围板；其特征在于槽壳的上口和底面均为矩形，底板的两个长边各设有20～35锯齿，摇篮架为由两个竖梁和一个底梁构成的U型，两个竖梁分别与一个大面长侧板固定连接，底梁与底板固定连接，竖梁的底端与锯齿固定连接，底梁的边部与锯齿固定连接；竖梁和底梁均由一个腹板和一个翼缘板构成，横截面均为T形；槽壳的两个大面长侧板外侧各有一个格栅板铺设在各摇篮架顶端；所述的筋板外侧围绕着围带，在围带的上下沿分别设置有上、下两层围板，其中筋板垂直于大面长侧板、小面短侧板和底板，围带平行于小面短侧板，上层围板和下层围板垂直于小面短侧板。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽的槽壳装置，其特征在于竖梁的腹板与大面长侧板固定在一起，竖梁的翼缘板与大面长侧板平行，底梁的腹板与底板固定在一起，底梁的翼缘板与底板平行；底梁的腹板的边部还与锯齿的下面固定连接；竖梁的翼缘板延伸到锯齿下方，延伸出来的部分同时与底梁的腹板和翼缘板端部连接。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽的槽壳装置，其特征在于所述的锯齿为梯形，锯齿的顶边的长度与竖梁的翼缘板宽度相同。
4.根据权利要求1所述的一种铝电解槽的槽壳装置，其特征在于所述的小面短侧板上的筋板由一个腹板和一个翼缘板构成，横截面为T形；筋板的腹板与小面短侧板固定连接，筋板的翼缘板与小面短侧板平行；每个筋板底端连接有一个连板，该连板由一个腹板和一个翼缘板构成，横截面为T形；连板的腹板同时与筋板的腹板和槽壳的底板连接，连板的翼缘板与底板平行，连板的腹板的一端与底板边部的底梁的腹板连接，另一端与筋板的翼缘板延伸至底板下方的部分连接。
5.根据权利要求1所述的一种铝电解槽的槽壳装置，其特征在于小面短侧板上的两层围板均延伸至两个大面长侧板上，均与每个大面长侧板上边部的一个或两个摇篮架连接；围带延伸至两个大面长侧板上，均与每个大面长侧板上边部的一个或两个摇篮架连接。
6.根据权利要求1所述的一种铝电解槽的槽壳装置，其特征在于与每个大面长侧板连接的相邻的两个摇篮架之间设有支板，支板为倒置的U形，支板的上边与底板边部固定连接，支板的两个侧边分别与一个摇篮架的底梁的腹板固定连接，支板的两个底边分别与一个摇篮架的底梁的翼缘板固定连接。
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