專利名稱：埋設式氧化鋁加料裝置的制作方法
技術領域：
埋設式氧化鋁加料裝置用于鋁電解槽氧化鋁下料系統的的構造與生產，以及埋設式氧化鋁加料裝置構件的制作造與安裝。技術背景現通用的鋁電解槽氧化鋁打殼加料裝置，由設置在鋁電解槽對頂陽極碳塊中縫上部桁架鋼結構上的打殼氣缸、導向套管、導向連桿和打殼錘頭組裝構成的打殼裝置，和由定容下料器、氧化鋁粉下料管組裝成的加料裝置兩大機構系統組合構造而成。在進行氧化鋁加料時，打殼加裝置的打殼氣缸，帶動設置在導向套管內的導向連桿和打殼錘頭進行上下沖擊運動，使得打殼錘頭先擊穿陽極碳塊中縫上的電解質冷凝結殼層，在結殼層上形成一個與電解質液相通的下料孔洞，即沖擊成型下料口，然后使氧化鋁加料裝置，定容下料器中排出的氧化鋁粉，經過氧化鋁粉下料管的端部，通過打殼錘頭沖擊形成的下料孔洞即沖擊成型下料口，流入到下料孔洞下面的電解質熔液層中，使得氧化鋁粉在電解質液中進行分解反應。現通用的鋁電解槽打殼式氧化鋁加料裝置，存在以下技術缺陷或不足I打殼氣缸連桿下端的打殼錘頭,在沖擊破碎結殼層形成下料孔洞的過程中，打殼錘頭與電解質結殼層頻繁接觸摩擦，加之電解質對錘頭的電化學侵蝕消耗較大，致使打殼錘頭的磨損嚴重。2打殼錘頭沖擊所形成的電解質結殼下料孔洞，即沖擊形成的下料口的形狀很不規整，致使氧化鋁粉不能完全添加到熔融電解質液中，致使加料量不準確，影響氧化鋁濃度。3加料裝置的氧化鋁粉下料管的端出料口，距沖擊開放的下料孔洞口中的電解質液表面，有一定的負壓空間距離，在氧化鋁粉在向下流入的過程中，一部分氧化鋁粉會隨負壓被引風機吸走。4打殼錘頭沖擊形成的不規則下料口，為一個與電解質液相通的開放區域，在進行電解排氣的同時，其散熱損失嚴重，影響電解槽的熱平衡，降低電解槽的熱工效率，致使電解槽的電耗增加。
發明內容
為了克服現通用的打殼式氧化鋁加料裝置的上述缺陷，本發明提供了一種新的技術方案，即在氧化鋁下料點的位置，覆蓋料保溫層中設置一個人造定型下口，致使氧化鋁粉和打殼錘頭即推料管棒能夠通過該人造定型下料口的孔洞，完成向鋁電解槽內的熔融電解質液層實施輸送添加氧化鋁粉的工作。本發明鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置的基本構造為；導向套管與氧化鋁粉下料管相貫連接，導向套管內設置有推料棒，導向套管的下端可設置有防溶蝕管套口，使用時導向套管的下端，或防溶蝕管套口的下端埋設在鋁電解槽覆蓋料保溫層中，形成一個人造定型下料口。導向套管和防溶蝕管套口二構件可焊接組合構造成一個部件，或直接將兩個構件合二而一生產制造成一個管狀部件。鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置，為了防止埋設在鋁電解槽覆蓋料保溫層中的導向套管下端遭受電解質氣體腐蝕，縮減使用壽命的問題，在導向套管下端設置連接上一個用抗電解質氣體腐蝕、耐高溫的材料制作成的防溶蝕管套口，防溶蝕管套口的下端部，設置埋入在電解質液層上部的覆蓋料保溫層中，致使氧化鋁粉下料管的氧化鋁粉料，在加料時，經過導向套管下端和防溶蝕管套口后，流入添加到電解質液中。為了防止流入添加到人造定型下料口底部，即電解質液上表面的氧化鋁粉形成冷凝堆積，在本發明鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置中，仍然保留原打殼裝置的打殼氣缸系統，但要對其打殼錘頭的形狀進行縮短改造，使原來的打殼錘頭所具有的擊穿電解質結殼的功能，轉換成為向電解質液擠壓推入氧化鋁粉的推料功能，因此將打殼錘頭變名稱為“推料棒”;此時，推料棒還具有作為防溶蝕管套口內管，即人造定型下料口保溫蓋板的功能，借以提高防溶蝕管套口內的溫度，即人造定型下料口的溫度，防止熱散失。當打殼錘頭，即推料棒進行上下往復運動時，仍然可將堆積在電解質液上部的氧化鋁粉，擠壓推入到電解質液中去，同時，并有清理下料通道、排氣通道的作用。為了使電解質電化學反應氣體從人造定型下料口處進行排放溢出，在防溶蝕管套口或導向套管上設置排氣管，排氣管的上端部與負壓除塵引風管道系統相連接；導向套管或防溶蝕管套口上設置構造有與排氣管相連通的排氣孔。為了維持電解槽的熱平衡，減少熱散失，防止過多的熱量通過排氣管系統帶走，可在排氣管道系統中設置流量控制閥；為了防止排氣管系統的堵塞，可在其排氣管道系統中，設置反吹風除塵裝置。為了延長防溶蝕管套口的使用壽命，防止電解質對其材質的氣相腐蝕和高溫氧化腐蝕，其防溶蝕管套口的材質用耐高溫抗腐蝕的金屬材料或耐火材料復合制成。其防溶蝕管套口得形狀為圓管或矩形方管型。為了控制氧化鋁粉的加料量，氧化鋁粉下料管的上端口與氧化鋁定容下料器或氧化鋁流量控制法的的下端口相連接。設置在導向套管內的推料棒，在打殼氣缸的作用下，作上下往復運動；推料棒的上端通過連桿機構與打殼氣缸桿相連接。在鋁電解槽上采用本發明埋設式氧化鋁加料裝置，其技術原理和技術優勢是；在鋁電解槽電解質液層上部的覆蓋料保溫層中，導向下料管的下端部，設置構造一個防溶蝕管套口，形成一個高溫下料點，以此來減緩電解質液表面的冷凝速度和冷凝表層的強度 ’導向下料管和氧化鋁粉下料管相連接，形成一個氧化鋁粉管道輸送加料系統，將氧化鋁粉添加到電解質液上表面人造下料口中；致使氧化鋁粉能夠連續的和電解質液進行熔解或得到加熱；同時，設置在導向套管內的推料棒，能將堆積在電解質液上部表面，即人造下料口底端的氧化鋁粉，能及時推入擠壓到電解質液中去。并以此實現，減少鋁電解槽上部熱散失，調整電解槽熱平衡，控制電解煙氣排量，減少污染排放的目的。最終達到實現氧化鋁均衡連續加料，穩定氧化鋁的濃度，減少熱散失，提高電流效率，降低電解鋁生產電耗的目的。
本發明埋設式埋設式氧化鋁加料裝置夾持吊塊的技術方案和特征結合
和實施例理解則更加明了。 圖I ;鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置實施例I的局部剖面主視圖。圖2 :鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置實施例2的局部剖面主視圖。
圖3 :鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置實施例2的局部主視圖。圖4 :鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置實施例3的局部主視圖，其圖中所示；1導向套管、2氧化鋁下料管、3防溶蝕管套口、4推料棒、5排氣管、6導向連桿、7打殼氣缸、8絕緣連接法蘭、9排氣孔、10水平煙罩板、11定容下料器或流量控制閥、12覆蓋料保溫層、13電解質液層、14陽極碳塊、15氧化鋁料粉、16溢出氣體。
具體實施例本發明鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置由導向套管(I)、氧化鋁下料管(2)、防溶蝕管套口(3)、推料棒(4)、排氣孔管(5)、導向連桿￠)、打殼氣缸(7)等部件構造組裝而成。本發明鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置專屬構件說明； 人造定型下料口——由設置埋設在鋁電解槽覆蓋料保溫層中，根據人為設計定型，由導向套管管孔或防溶蝕管套口的管孔形狀，所確定形狀的氧化招粉加料口為人造定型下料口。推料棒——設置在導向套管內圓柱形或立方體構件，上部與打殼氣缸相連接，在打殼氣缸活塞的帶動下可進行上下往復運動，主要功能是將聚集在人造下料口內的氧化鋁粉擠壓推入到電解質液中。防溶蝕管套口——用抗電解質氣體腐蝕、耐高溫金屬材料制作成的(3)，管狀部件，其上端與導向套筒相連接，下部設置在加料點位置，埋入在電解槽覆蓋料保溫層(12)中，是確定人造定型下料口形狀和氧化鋁加方式的部件。本發明埋設式氧化鋁加料裝置，其基本構造為管式連通結構，即氧化鋁粉下料管
(2)與導向套管⑴相貫連接，導向套管⑴內設置有推料棒(4)，導向套管⑴的下底端，埋設在鋁電解槽覆蓋料保溫層(12)中，形成一個人設定的人造定型下料口。一般情況下，導向套管材料為易焊接加工，但不耐電解質氣體和高溫氧化氣體普通碳素結構鋼。為了為防止電解質氣體和高溫氧化氣體，對導向套管(I)下底端腐蝕熔損，延長導向套管(I)的使用壽命，可在導向套管(I)的下端，構造組裝上一個用抗電解質氣體侵蝕、耐高溫金屬材料制成的防溶蝕管套口(3)。防熔蝕管套口(3)和導向套管(I)可合二為一，兩個構件之間采用焊接連接的方式組合為一個部件；或用耐熱、抗溶蝕的金屬材料，將導向套管(I)和防溶蝕管套口(3)兩個構件制作成一個管狀部件亦可。實施例1，如圖I所示，氧化鋁粉下料管⑵與導向套管⑴相貫連接，在導向套管
(1)下端連接上一個防溶蝕管套口(3)，設置埋入在鋁電解槽覆蓋料保溫層(12)中，形成一個人設定的人造定型下料口。致使氧化鋁加料裝置在進行氧化鋁粉加料時，氧化鋁下料管
(2)中排出的氧化鋁粉料(15)，能經過導向套管(I)和防溶蝕管套口(3)流入添加到電解質液(13)中。為了防止流入添加到防溶蝕管套口(3)底部、即人造下料口底部，電解質液(13)層上表面的氧化鋁粉(15)與電解質液(13)形成混合冷凝堆積，在本發明埋設式氧化鋁加料裝置中，仍然保留原打殼裝置的打殼氣缸系統，但對其打殼錘頭的形狀和功能進行了技術改造，使原來的打殼錘頭所具有的擊穿電解質結殼的功能，轉換成向電解質液(13)層推入氧化鋁粉(15)的推料的功能，(打殼錘頭改稱為推料棒)；同時推料棒(4)還具有人造下料口保溫蓋板的功能，借以提高人造下料口，即防溶蝕管套口內(3)的溫度，當打殼錘頭即推料棒(4)進行上下往復運動時，可將堆積在電解質液(13)層上部的氧化鋁粉(15)推入擠壓到電解質液(13)中去，并起到清理下料和排氣通道的作用。為了使電解質電化學反應氣體從人造下料口(3)處向外進行排放溢出，在導向套管(I)上端設置排氣管(5)，排氣管(5)的端部與負壓除塵引風管道系統相連接；為了防止排氣管(5)管道系統的堵塞，可在其排氣管(5)管道系統中，設置反吹風除塵裝置。為了維持電解槽的熱平衡，減少熱散失，防止過多的熱量通過排氣管(5)，負壓引風除塵系統帶走，可在排氣管(5)負壓引風除塵系統中設置流量控制閥。為了控制氧化鋁粉(15)的加料量，氧化鋁粉下 料管⑵的上端口與氧化鋁粉定容下料器(11)或流量控制閥(11)的下端口相連接。埋設式氧化鋁加料裝置的導向套管(I)或防溶蝕管套口上(3)設置構造有與排氣管(5)相連通的排氣孔(9)。設置在導向套管⑴內的推料棒(4)，能在打殼氣缸(7)和連桿(6)的作用下，作上下往復運動。導向套管⑴的上端用法蘭⑶固定在水平煙罩板(10)上，導向套管⑴的上端亦可與打殼氣缸的下端相連接，并可用螺栓吊桿與上部結構連接固定。實施例2如圖2、圖3所示，本發明鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置實施例2與實施例I基本相同，其區別在于，導向套管(I)和防溶蝕管套口上(3)為一體構造，即為一個部件，排氣管(5)和排氣孔(9)設置構造在導向套管(I)的中下端。導向套管(I)如圖3所示，導向套管(I)、氧化鋁粉下料管(2)以及排氣管(5)可構造成一個管式連通部件。實施例3如圖4所示本發明鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置實施例3與實施例I基本相同，其區別在于導向套管(I)和防溶蝕管套口上(3)為分體上下兩個構件連接為一體部件，防溶蝕管套口(3)上設置構造有排氣管(5)和排氣孔(9)。
權利要求
1.鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置，其特征是；導向套管與氧化鋁粉下料管相貫連接，導向套管內設置有推料棒，導向套管的下端可設置有防溶蝕管套口，使用時導向套管的下端，或防溶蝕管套口的下端埋設在鋁電解槽覆蓋料保溫層中，形成一個人造定型下料口。
2.導向套管和防溶蝕管套口二構件可焊接組合構造成一個部件，或直接將兩個構件合二而一生產制造成一個管狀部件。
3.依據權利要求I所述的鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置，其特征是導向套管下端設置連接有防溶蝕管套口 ；防溶蝕管套口的下端部，設置埋入在電解質液層上部的覆蓋料保溫層中，致使氧化鋁粉下料管的氧化鋁粉料在加料時，經過導向套管下端和防溶蝕管套口后，流入添加到電解質液中。
4.依據權利要求I所述的鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置，其特征是導向套管內設 置有推料棒，推料棒的上部經過桿機構與打殼氣缸活塞桿相連接，推料棒在打殼氣缸的驅動下，在導向套管內進行上下往復運動時。
5.依據權利要求I所述的鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置，其特征是導向套管或防溶蝕管套口上設置構造有排氣管，排氣管的上端部與引風管道系統相連接；導向套管或防溶蝕管套口上設置構造有與排氣管相連通的排氣孔。
6.依據權利要求I所述的鋁電解槽埋設式氧化鋁加料裝置，其特征是導向套管和防溶蝕管套口的材質用耐高溫抗腐蝕的金屬材料或耐火材料構造而成，其斷面形狀為圓管型或矩形方管型。
全文摘要
本發明埋設式氧化鋁加料裝置用于鋁電解槽氧化鋁下料系統的的構造與生產，以及埋設式氧化鋁加料裝置構件的制作造與安裝，其特征是；導向套管和氧化鋁粉下料管相連接，導向套管內設置有推料棒，導向套管的下端部連接構造有防溶蝕管套口，使用時，導向套管或防溶蝕管套口的下端部設置埋入在鋁電解槽覆蓋料保溫層中，形成一個高溫人造定型下料口。在進行氧化鋁加料時，氧化鋁粉能夠連續的和電解質液進行熔解或得到加熱。同時，導向套管內設置有推料棒，能將堆積在電解質液上部表面的氧化鋁粉，能及時推入擠壓到電解質液中去，并以此實現，減少電解槽上部熱散失，調整熱平衡，節約生產電耗，控制煙氣排量，減少污染排放的目的。
文檔編號C25C3/14GK102628170SQ20111032697
公開日2012年8月8日 申請日期2011年10月18日 優先權日2011年10月18日
發明者高偉, 高德金 申請人:高偉