CN201793762U - 用于铝电解槽的锁能结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型介绍了一种用于铝电解槽的锁能结构，包括：第一锁能的电解槽表面结构、第二锁能的电解槽槽周结构及第三锁能电解槽组结构；所述第三锁能的电解槽组结构由电解车间的操作平台地坪下设置的若干台电解槽构成，所述电解槽组周围设置由保温隔离墙构成的温度调节装置；所述的每台电解槽表面的第一锁能的电解槽表面结构的两侧设置有第二锁能的电解槽周结构；所述的第二锁能的电解槽周结构设置有调节槽周温度的调节装置。本实用新型能够减少电解铝生产过程的热散失，减少为保持电解槽高温运行所输入的电能，减少电解槽电能输入总量，从而提高电解铝生产的能量利用率。具有将热能量锁定，降低能量损失，从而可实现大幅度电解槽节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电解铝节能技术领域，尤其涉及生产过程中铝电解槽高温热能锁定技术的一种用于铝电解槽的锁能结构。
背景技术
冶金工业一直是耗能大户，铝电解工业尤其如此，生产一吨铝需要消耗的电能高达14000kw.h以上，在当前能源紧张的社会环境条件下，铝电解生产的节能降耗工作迫在眉睫。
铝电解工业一直采用传统的霍尔埃鲁(Hall-Heroult)法，就是将氧化铝熔解在高温电解质中，电流通过上下放置的炭素阳极和炭素阴极流过熔融的电解质，在电解反应的同时还会产生大量的电阻热，这些热量中的一部分用于维持电解槽的热量平衡，保证电解质保持在一定的高温范围内，另一部分则通过各种途径散失在周围的大气中。正是由于这种情况的存在，导致铝电解槽生产的能量利用率不足50％，也就是说，50％的能量白白的散失掉了。如何减少这种无谓的能量消耗，是铝电解工业急需解决的难题。
目前，提高铝电解的能量利用率的途径主要是余热利用，就是通过各种途径将电解槽散失的热量进行回收，以热能的形式或者转化成其他形式的能量，返回到电解生产***中或者用于其他方面。但是由于电解铝生产过程中，热能的散失途径不同，能量等级不同，导致热能回收率低，回收的热能利用率低，从而导致电解铝生产的余热利用效率低。
发明内容
针对电解铝生产过程中的能量散失问题，本实用新型提供一种用于铝电解槽的锁能结构。尤其适用于正在运行的电解槽，在不影响电解槽正常运行的前提下，能够大幅度地减少电能消耗，且提高电解铝生产的能量利用率。能够减少电解过程中的热散失，从而减少电解铝生产的电能消耗。
为克服现有技术的不足，本实用新型采用如下所述的技术方案：
所述的用于铝电解槽的锁能结构，包括：第一锁能的电解槽表面结构、第二锁能的电解槽槽周结构及减少环境波动引起热散失的第三锁能电解槽组结构；所述第三锁能的电解槽组结构由电解车间的操作平台地坪下设置的若干台电解槽构成，所述电解槽组周围设置由保温隔离墙构成的温度调节装置；所述的每台电解槽表面的第一锁能的电解槽表面结构的两侧设置有第二锁能的电解槽周结构；所述的第二锁能的电解槽周结构设置有调节槽周温度的调节装置。
所述的用于铝电解槽的锁能结构，所述第三锁能的电解槽组结构的温度调节装置为在保温隔离墙上设置开窗，或者为调节保温隔离墙与电解槽组的位置，所述保温隔离墙为可拆卸式保温隔离墙。
所述的用于铝电解槽的锁能结构，所述的第一锁能的电解槽表面结构、第二锁能的电解槽槽周结构、第三锁能电解槽组结构组成组合结构，或者为单独结构。
所述的用于铝电解槽的锁能结构，所述第一锁能的电解槽表面结构，由上部盖板与电解槽的侧部壁板、电解槽的底部斜板、电解槽的底板组成的电解槽表面结构，与电解槽表面结构的外表面设置的保温层构成；
所述的用于铝电解槽的锁能结构，保温层为喷涂或者粘贴固定在电解槽表面结构的外表面上；所述的保温层为石棉板，或为硅酸钙板，或为岩棉，或为硅酸铝板，或为陶瓷纤维板，或为纳米保温板，或为保温反射板。
所述的用于铝电解槽的锁能结构，所述电解槽侧部壁板上保温层由保温基层与保温调整层构成，保温基层设置为一层3至20mm的侧部壁板，侧部壁板保温基层外表面设置有1至3层侧部保温调整层。
所述的用于铝电解槽的锁能结构，第二锁能的电解槽槽周结构，由锁定从电解槽侧部散失出热量的电解槽周沿板下沿与悬挂保温板连接构成，所述悬挂保温板与电解槽侧部壁板之间的下方设置有空气与***空气之间热对流的通道；所述悬挂保温板与电解槽侧部壁板平行，所述保温板为可拆卸式且高度可调整式的保温板。
所述的用于铝电解槽的锁能结构，所述电解槽周沿板上设置有若干阻止对隔离空气温度微调的开窗，所述开窗由电解槽周沿板的通气孔与旋转盖板组成。
所述的用于铝电解槽的锁能结构，所述通气孔为半圆调节孔，半圆调节孔的中心设置有旋转盖板的轴孔。
所述的用于铝电解槽的锁能结构，所述旋转盖板为半圆调节盖板，半圆调节盖板的中心设置有轴。
由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：
该用于铝电解槽的锁能结构，适应各种铝电解槽，尤其适用于正在运行的电解槽，在不影响电解槽正常运行的前提下，通过三级锁能来减少电解铝生产过程中的热散失，减少了电能的输入总量，提高了能量利用率及大幅度地减少电能消耗，且提高电解铝生产的能量利用率5-10％以上。能够减少电解过程中的热散失，从而减少电解铝生产的电能消耗：吨铝耗电量减少600-1500kw.h以上。同时，通过温度调节***来维持电解槽高温生产的热平衡，保证了电解槽的平稳运行，提高电解铝生产的电流效率。本实用新型克服了现有的将能量损失转化电能方式的余热利用技术存在的余热回收率低，转化率也很低的问题，能够将热能量锁定，降低能量损失，降低的能量损失量等于减少了等量的电能加入量，从而可实现大幅度电解槽节能，是世界电解铝技术的一次变革。减少电解铝生产过程的热散失，减少为保持电解槽高温运行所输入的电能，减少电解槽电能输入总量，从而提高电解铝生产的能量利用率。
附图说明
图1是电解槽表面和槽周锁能与温度调节体系结构图；
图2是电解槽周沿板通气孔详图；
图3是电解槽组保温隔墙设置示意图。
图中：1电解槽上部盖板，2上部盖板保温层，3电解槽周沿板通气孔，4电解槽周沿板，5悬挂保温板，6电解槽侧部壁板，7侧部壁板保温基层，8测部保温调整层，9电解槽底部斜坡壁板，10斜坡壁板保温层，11电解槽底板，12槽底板保温层，13旋转盖板，14电解槽组保温隔墙，15车间工作面地坪。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种用于铝电解槽的锁能结构，包括：第一锁能的电解槽表面结构、第二锁能的电解槽槽周结构及减少环境波动引起热散失的第三锁能电解槽组结构；所述第三锁能的电解槽组结构由电解车间的操作平台地坪15下设置的若干台电解槽构成，所述电解槽组周围设置由保温隔离墙14构成的温度调节装置；所述的每台电解槽表面的第一锁能的电解槽表面结构的两侧设置有第二锁能的电解槽周结构；所述的第二锁能的电解槽周结构设置有调节槽周温度的调节装置。
所述第三锁能的电解槽组结构的温度调节装置为在保温隔离墙上设置有开窗，或者为调节保温隔离墙与电解槽组的位置，所述保温隔离墙为可拆卸式保温隔离墙14。
所述的第一锁能的电解槽表面结构、第二锁能的电解槽槽周结构、第三锁能电解槽组结构组成组合结构，或者为单独结构。
所述第一锁能的电解槽表面结构，由上部盖板与电解槽的侧部壁板、电解槽的底部斜板、电解槽的底板组成的电解槽表面结构，与电解槽表面结构的外表面设置的保温层构成；即该锁能结构具有保温材料2的电解槽上部盖板1与电解槽周沿板4垂直连接，电解槽周沿板4一侧与电解槽的侧部壁板6连接，电解槽的侧部壁板6通过电解槽的底部斜板9与电解槽的底板11连接；所述的保温层为喷涂或者粘贴固定在电解槽表面结构的外表面上；所述的保温层为石棉板，或为硅酸钙板，或为岩棉，或为硅酸铝板，或为陶瓷纤维板，或为纳米保温板，或为保温反射板。所述电解槽侧部壁板6立面上保温层由保温基层7与保温调整层8构成，保温基层7设置为一层3至20mm的侧部壁板，侧部壁板保温基层7外表面设置有1至3层侧部保温调整层8。所述电解槽的底部斜板9的外表面设置有喷涂或者粘贴的斜坡壁板保温层10。所述电解槽的底板11外表面设置有喷涂或者粘贴的槽底板保温层12。
第二锁能的电解槽槽周结构，由锁定从电解槽侧部散失出热量的电解槽周沿板4下沿与悬挂保温板5连接构成，所述悬挂保温板5与电解槽侧部壁板6之间的下方设置有空气与***空气之间热对流的通道；所述悬挂保温板5与电解槽侧部壁板6平行，所述保温板5为可拆卸式且高度可调整式的保温板。所述电解槽周沿板4上设置有若干阻止对隔离空气温度微调的开窗，所述开窗由电解槽周沿板的通气孔3与旋转盖板13组成。所述通气孔3为半圆调节孔，半圆调节孔的中心设置有旋转盖板的轴孔。所述旋转盖板13为半圆调节盖板，半圆调节盖板的中心设置有轴。
使用时，该铝电解槽的锁能装置的锁能技术，在运行电解铝生产***中，在保持原有槽型不变，电解电流不变的情况下，可实现电解槽的电压降低0.1-0.4V，但电流效率不会明显降低，如电解槽加强生产管理，电流效率还会提高0.5-1％以上。一个典型的258台300KA电解槽可达到平均电压在3.6-3.8V以下，但电流效率在93％以上，可比吨铝直流电耗节约600-1500度电，从而达到电解铝生产的能量利用率提高5-10％的目的。如在全国推广可实现节能，而且可以在1-2年内完成，与电解槽重新设计改造相比较，改良周期可缩短5-8年，成本不足电解槽大规模改造的10％。
Claims (10)
1.一种用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：包括：第一锁能的电解槽表面结构、第二锁能的电解槽槽周结构及减少环境波动引起热散失的第三锁能电解槽组结构；所述第三锁能的电解槽组结构由电解车间的操作平台地坪(15)下设置的若干台电解槽构成，所述电解槽组周围设置由保温隔离墙(14)构成的温度调节装置；所述的每台电解槽表面的第一锁能的电解槽表面结构的两侧设置有第二锁能的电解槽周结构；所述的第二锁能的电解槽周结构设置有调节槽周温度的调节装置。
2.根据权利权利要求1所述的用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：所述第三锁能的电解槽组结构的温度调节装置为在保温隔离墙上设置有开窗，或者为调节保温隔离墙与电解槽组的位置，所述保温隔离墙为可拆卸式保温隔离墙(14)。
3.根据权利要求1所述的用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：所述的第一锁能的电解槽表面结构、第二锁能的电解槽槽周结构、第三锁能电解槽组结构组成组合结构，或者为单独结构。
4.根据权利要求1所述的用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：所述第一锁能的电解槽表面结构，由上部盖板与电解槽的侧部壁板、电解槽的底部斜板、电解槽的底板组成的电解槽表面结构，与电解槽表面结构的外表面设置的保温层构成。
5.根据权利要求4所述的用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：保温层为喷涂或者粘贴固定在电解槽表面结构的外表面上；所述的保温层为石棉板，或为硅酸钙板，或为岩棉，或为硅酸铝板，或为陶瓷纤维板，或为纳米保温板，或为保温反射板。
6.根据权利要求4所述的用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：所述电解槽侧部壁板(6)上保温层由保温基层(7)与保温调整层(8)构成，保温基层(7)设置为一层3至20mm的侧部壁板，侧部壁板保温基层(7)外表面设置有1至3层侧部保温调整层(8)。
7.根据权利要求1所述的用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：第二锁能的电解槽槽周结构，由锁定从电解槽侧部散失出热量的电解槽周沿板(4)下沿与悬挂保温板(5)连接构成，所述悬挂保温板(5)与电解槽侧部壁板(6)之间的下方设置有空气与***空气之间热对流的通道；所述悬挂保温板(5)与电解槽侧部壁板(6)平行，所述保温板(5)为可拆卸式且高度可调整式的保温板。
8.根据权利要求7所述的用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：所述电解槽周沿板(4)上设置有若干阻止对隔离空气温度微调的开窗，所述开窗由电解槽周沿板的通气孔与旋转盖板组成。
9.根据权利要求8所述的用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：所述通气孔为半圆调节孔，半圆调节孔的中心设置有旋转盖板的轴孔。
10.根据权利要求8所述的用于铝电解槽的锁能结构，其特征在于：所述旋转盖板为半圆调节盖板，半圆调节盖板的中心设置有轴。
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