一种消除铝电解槽阳极效应的装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种消除铝电解槽阳极效应的装置及方法，装置，包括安装在电解槽槽顶的压缩空气输送管，其特征在于压缩空气输送管与其上带控制阀及压力表的调节管相连，调节管与插管相连。当电解槽发生阳极效应时，将连接压缩空气输送管的插管，自电解槽出铝端插入至对应阳极正下方的电解质液中，使铝液在压缩空气作用下与阳极接触而发生短路后，更安全、快速地消除阳极效应，不产生CO2、CO、NOX、SO2等多种气体，有效保护环境，不产生碳渣，不影响电解生产，节约木材，降低铝电解生产成本。
【专利说明】一种消除铝电解槽阳极效应的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种消除阳极效应的方法，特别涉及一种利用压缩空气消除铝电解槽阳极效应的方法，属于铝电解【技术领域】。
技术背景
[0002]阳极效应是在冰晶石-氧化铝熔盐电解铝生产过程中产生的一种放电现象，这种放电现象会在阳极四周产生明亮的小火花，并带有明显的劈啪声，致使阳极与电解质界面上的气泡不再大量析出，电解质停止沸腾，电解槽电压升高，一般达到20~30V。阳极效应产生的高热量，会使铝的二次反应和溶解量加大，电流效率降低，不仅耗费大量的电能，而且还会因阳极效应期间产生的高热量，而加剧氟化铝的挥发，一定程度上干扰了电解槽的正常生产。现有技术消除阳极效应的方法有很多，如:1)刮阳极底掌的方法，即利用大耙等工具带动铝液与阳极底掌发生短路，以此来消除阳极效应，由于阳极底掌不在一个水平面上，且操作麻烦，效果差，已被淘汰；2)下降阳极的方法，即通过手动降低阳极高度，使阳极与铝液接触而发生短路，进而消除阳极效应，其成功率一般在70%，但很容易将铝电解槽内的电解质压出槽外，而影响正常生产，同时引发安全事故；3)最常用的方法是利用木棒来消除阳极效应，即将木棒从出铝口插入至阳极底掌正下方，使木棒在电解质中燃烧并产生还原性气体，铝液在还原性气体带动下，会与阳极接触而发生短路，从而消除阳极效应，但在操作过程中，当木棒插入阳极底掌后，木棒燃烧产生气体时需要一段时间，这会延长阳极效应消除的时间，同时木棒插入阳极底掌30~60秒才能拔出，致使木棒已消耗完，不能重复使用，浪费大量的直径为2~3cm的树木，增加成本，同时在消除阳极效应时，木棒燃烧会产生C02、C0、N0x、S02等多种气体，不仅会产生一定量的碳渣影响电解槽的正常生产，而且这些气体需要经电解槽集气罩进入烟气净化系统，净化达标后才能排放，增加烟气净化成本。因此，有必要对现有技术加以改进，以减小铝电解槽生产成本，改善铝电解经济技术指标，提闻环保效益。·
【发明内容】
[0003]为克服现有技术存在的上述不足，缩短阳极效应消除时间，节约木棒，降低烟气净化成本，提高环境效益，本发明提供一种消除铝电解槽阳极效应的方法及装置。
[0004]本发明通过下列技术方案完成:一种消除铝电解槽阳极效应的装置，包括安装在电解槽槽顶的压缩空气输送管，其特征在于压缩空气输送管与其上带控制阀及压力表的调节管相连，调节管与插管相连，以将压缩空气输送管送来的压缩空气，经调节管调节压力、流量至所需值时，再经插管送入电解槽阳极正下方的电解质中，使铝液在压缩空气作用下与阳极接触而发生短路，从而消除阳极效应。
[0005]所述调节管两端分别设有控制阀，其中一端通过软管与压缩空气输送管相连，另一端与插管相连。
[0006]所述插管包括连接调节管的连管，以及与连管相连的耐高温管，耐高温管的端口设为扁平口，以便将插管快速插入阳极底掌，而有利于排出压缩空气。
[0007]所述插管端部间隔设置多个通孔，优选2~4个通孔，以便压缩空气均匀、快速进入阳极底掌的电解质及铝液中，达到瞬间消除阳极效应的目的。
[0008]所述连管为PU管，耐高温管为直径为I~2cm的不锈钢管。
[0009]所述压缩空气输送管为电解槽自带的用于打壳下料的压缩空气输送管，以借助现有的输送管的压缩空气消除电解槽的阳极效应。
[0010]本发明提供的消除铝电解槽阳极效应的方法，经过下列步骤:
A)当电解槽发生阳极效应时，将连接压缩空气输送管的插管，自电解槽出铝端插入至对应阳极正下方的电解质液中；
B)送入水分含量低于0.001%质量比、压力为0.20~0.30MPa、流速为10~12m/秒，流量为0.8~0.94m3/秒的压缩空气，使铝液在压缩空气作用下与阳极接触而发生短路后，即消除阳极效应；
C)阳极效应消除后，抽出插管，进行正常铝电解生产。
[0011]所述压缩空气压力、流量及流速通过设置在压缩空气输送管与插管之间的调节管上的控制阀完成。
[0012]本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
(I)用压缩空气代替传统的木棒消除阳极效应，减少C02、CO、NOx, SO2等多种气体的排放，按30万吨产能计算，可减少综合废气63吨的排放，有效保护了生态环境，同时由于插管不锈钢管，不会在消除阳极效应过程中消耗，不产生碳渣，不影响电解生产，可反复使用，降低了铝电解生产成本。
[0013](2)更安全、更快速地消除阳极效应，消除时间平均为6秒，相对于传统木棒30~60秒有了很大的突破，有效减少了传统木棒燃烧时间长，大量铝液二次反应严重的问题。
[0014](3)消除阳极效应操作简单，安全可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明装置使用结构示意图；
图2为图1中的插管放大结构图。
[0016]图中，I为电解槽槽体，2为插管，3为连管，4、7为控制阀，5为调节管，6为压力、流量、流速表，8为软管，9为压缩空气输送管，10为阳极，11为电解质液，12为铝液，21为耐高温管，22为扁平口，23为通孔。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0018]如图1、图2，本发明提供的消除铝电解槽阳极效应的装置，包括安装在电解槽I槽顶的压缩空气输送管9，压缩空气输送管9与其上带控制阀4、7及压力表6的调节管5相连，调节管5与插管2相连，所述调节管5两端分别设有控制阀4、7，其中上端通过软管8与压缩空气输送管9相连，下端与插管2相连；所述插管2包括连接调节管5的连管3，该连管3为PU管,与连管3相连的耐高温管21,该耐高温管21为直径为Icm的不锈钢管,耐高温管21的端口设为扁平口 22，以便将插管快速插入阳极底掌，同时有利于排出压缩空气；所述插管2端部间隔设置4个通孔，以便压缩空气均匀、快速进入阳极底掌的电解质及铝液中，达到瞬间消除阳极效应的目的。
[0019]实施例1 A)当电解槽I发生阳极效应时，将连接压缩空气输送管9、调节管5的插管1，自电解槽I出铝端插入至对应阳极10正下方的电解质液11中；
B)通过设置在压缩空气输送管9与插管2之间的调节管5上的控制阀4、7及压力、流量、流速表6，送入水分含量低于0.001%质量比的压缩空气，并调节压缩空气的压力为
0.20MPa、流速为12m/秒，流量为0.8m3/秒，使铝液12在压缩空气作用下与阳极10接触而发生短路后，即消除阳极效应；
C)阳极效应消除后，抽出插管2，进行正常铝电解生产。
[0020]实施例2
A)当电解槽I发生阳极效应时，将连接压缩空气输送管9、调节管5的插管1，自电解槽I出铝端插入至对应阳极10正下方的电解质液11中；
B)通过设置在压缩空气输送管9与插管2之间的调节管5上的控制阀4、7及压力、流量、流速表6，送入水分含量低于0.001%质量比的压缩空气，并调节压缩空气的压力为
0.30MPa、流速为IOm/秒，流量为0.94m3/秒，使铝液12在压缩空气作用下与阳极10接触而发生短路后，即消除阳极效应；
C)阳极效应消除后，抽出插管2，进行正常铝电解生产。
【权利要求】
1.一种消除铝电解槽阳极效应的装置，包括安装在电解槽槽顶的压缩空气输送管，其特征在于压缩空气输送管与其上带控制阀及压力表的调节管相连，调节管与插管相连。
2.根据权利要求1所述的消除铝电解槽阳极效应的装置，其特征在于所述调节管两端分别设有控制阀，其中一端通过软管与压缩空气输送管相连，另一端与插管相连。
3.根据权利要求1所述的消除铝电解槽阳极效应的装置，其特征在于所述插管包括连接调节管的连管，以及与连管相连的耐高温管，耐高温管的端口设为扁平口。
4.根据权利要求1所述的消除铝电解槽阳极效应的装置，其特征在于所述插管端部间隔设置多个通孔。
5.根据权利要求3所述的消除铝电解槽阳极效应的装置，其特征在于所述连管为管，耐高温管为直径为I~2cm的不锈钢管。
6.一种用权利要求1所述装置消除铝电解槽阳极效应的方法，经过下列步骤: A)当电解槽发生阳极效应时，将连接压缩空气输送管的插管，自电解槽出铝端插入至对应阳极正下方的电解质液中； B)送入水分含量低于0.001%质量比、压力为0.20~0.30MPa、流速为10~12m/秒，流量为0.8~0.94m3/秒的压缩空气，使铝液在压缩空气作用下与阳极接触而发生短路后，即消除阳极效应； C)阳极效应消除后，`抽出插管，进行正常铝电解生产。
【文档编号】C25C3/06GK103668328SQ201310678697
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月14日 优先权日:2013年12月14日
【发明者】苏其军, 余凯, 朱勋特 申请人:云南云铝润鑫铝业有限公司