CN1039248C - 自焙阳极炼铝电解槽中间加料排气方法 - Google Patents

Abstract

本发明是自焙阳极炼铝电解槽的氧化铝原料的加入和电解废气的排出方法。在自焙电解槽的阳极中间，安装竖管，管上端连接加料排气管和氧化铝定量加料装置，管下端通电解质液。氧化铝通过竖管加入电解质，同时，电解废气沿竖管排出。可以方便地实现少量多次加料或连续微量加料，使铝电解产生维持最佳技术条件，提高电流效率；取消频繁的边部加工，减轻劳动强度。竖管排气无空气混入，气量少，便于收集净化。

Description

自焙阳极炼铝电解槽中间加料排气方法

本发明涉及一种自焙阳极炼铝电解槽的氧化铝原料的加料方法和电解废气的排气方法。

自焙阳极电解槽是广泛使用的炼铝设备。单块阳极四周的电解质液面上是坚硬的电解质结壳，为了向槽内加入氧化铝原料，目前必须定期(约2～3小时)由工人驾驶气锤打壳机将结壳打开，再加入氧化铝。此时，氧化铝粉尘飞扬，高温电解质外露，含氟化氢的烟气外泄，工作环境十分恶劣，工人劳动强度大。同时，因一次加入的氧化铝量过大，使电解质温度和氧化铝的浓度都剧烈变化，影响电解槽的稳定运行，电流效率难于提高。

改进电解槽的加料方法一直是铝电解行业的一大课题，《轻金属》杂志1991.1和1991.12期中，郑万平记述了抚顺铝厂自焙双阳极中间加料电解槽的试验；《轻金属》杂志1991.6论述了丹江铝厂自焙阳极电解槽边部点式下料试验。上述两个厂的试验都存在难于解决的技术问题，未能推广和坚持下来。

本发明的目的是为自焙阳极炼铝电解槽提供一种氧化铝原料的加料途径和排气途径，通过该途径，可以不用气缸打壳装置，方便地实现自动微量连续加料，提高电流效率，减轻工人的劳动强度，有利于电解废气的净化处理。

本发明是这样实现的：在阳极中间安装一根或数根竖管，竖管下通电解质，管上端连接安装加料排气管和氧化铝定量加料装置。通过此竖管向电解槽中添加氧化铝，同时，电解废气从竖管向上排出。

竖孔下端的电解质处于阳极底面中心，温度高于970℃，是电解槽内温度最高的区域；同的，高温电解废气从孔中排出，使孔下电解质液处于不断的搅动循环中，所以竖管下的电解质不会凝固。

为避免管下电解质凝固，从管中加入的氧化铝应尽可能少量、多次，最好是连续微量加入，使氧化铝受到沿管排出的高温电解废气的充分预热。

本发明与背景技术相比，对自焙阳极电解槽有以下两方面的改进：

第一、通过阳极中间的竖管向电解槽内添机氧化铝，不用气缸打壳装置，可以简单方便地实现少量、多次加料的工艺制度，甚至可以连续微量下料，这是电解槽最佳加料方式。使用本发明的加料方法，每次下料量少，且下料点在槽中央，电解质温度高，氧化铝溶解迅速，不易产生沉淀，这对电解生产极为有利。可使铝电解生产维持最佳技术条件，稳定生产，提高电流效率，增加铝产量；并可取消以前2～3小时一次的打壳机大面加工操作，减轻工人的劳动强度。

第二、电解废气主要是二氧化碳、一氧化碳和少量挥发的氟化物。电解废气从阳极中的竖管排出，没有空气混入，气量少，氟化物浓度高，便于集中收集和净化处理。

氧化铝粉在管中下落，与上升的电解废气充分混合，正好是一个高效的逆流传质传热过程。氧化铝受到预热，同时吸附电解废气中的氟化物后进入电解质。废气得到净化，氟化物得到回收，减少了电解生产中的氟化盐消耗。

如果采用微量连续加料，则加料过程本身就是一个废气净化过程，这就有可能省去一整套烟气净化装置。

自焙阳极铝电解槽的含氟废气对环境污染严重，是环保冶理的一大课题。本发明的加料排烟方法提供了一个经济有效的烟气净化方法。

附图说明：1.阳极、2.竖管、3.氧化铝定量装置、4.加料排气管、5.氧化铝料箱、6.电解质液、7.阴极炭块。

附图是本发明在侧插棒自焙阳极电解槽上的剖视图。以下结合附图详细说明本发明的细节及工作情况。

如附图所示，在电解槽的自焙阳极1中间安装竖管2，竖管2下端通电解质液6，竖管2上端伸到阳极上方，与加料排气管4连接；加料管4再与氧化铝定量加料装置3和氧化铝料箱5相连接。自动运行或由计算机控制的氧化铝定量加料装置3将氧化铝粉通过加料管4和竖管2加入电解质6；同时，电解废气从竖管2向上排出。

竖管可用钢管、铝管或炭管。在电解生产中阳极不断消耗，竖管同阳极一起逐渐下降，大约每天2cm。如使用钢管，为避免钢管被融熔高温电解质侵蚀，钢管下端必须距电解质液适当距离，所以必须定期将钢管往上拔出一载。为拔管方便，钢管下部作成锥形，并且钢管只须插进阳极锥体一小段，只要钢管下端的阳极竖孔烧硬成型，就可扭拔钢管。

如果用铝、炭等材料的竖管，这些材料可随阳极一起下降，进入电解质消耗掉，不须拔管，但需定期从上端接续一段新管。

侧插自焙阳极电解槽大约每星期加一次阳极糊。为了便于加糊操作，阳极上方的氧化铝加料管5和集气管可做成活动的，加阳极糊时，先将加料管5和集气管与阳极中间的竖管2脱开，移到膛口侧边，并用套管将竖管2的上口罩住，再加阳极糊。加完糊后，再复原接上加料管5和集气管。

本发明同样适用于上插棒自焙阳极电解槽。可将上插阳极棒的一根(或两根)换作空心管，通过此竖管向槽内添加氧化铝和排出电解废气。

对现有的自焙阳极电解槽，可不中断电解生产而进行改造，实现本发明。加料装置和排气装置是常规技术改造，较为特殊的是竖管2的安装。在待安装的竖管下端装上铝堵头，垂直***阳极上表面的液体糊层，直插至阳极的已烧结的硬锥体。铝堵头防止粘稠的阳极糊进入竖管内。以后，竖管就随阳极的消耗逐渐下降。铝堵头熔化时，阳极已烧硬成型。若用钢管，可在适当时将钢管上拔一截。待竖管贯通阳极，电解废气沿竖管排出，竖管就安装好了。然后连接加料装置和排烟装置。

Claims (1)

1、一种自焙阳极炼铝电解槽的氧化铝原料的加入和电解废气排放的方法，其特征是阳极中间安装一根或数根竖管，竖管下通电解质，竖管上端伸到阳极上方，管上端连接安装加料排气管和氧化铝定量加料装置。