一种电解铝过程中残阳极余能回收利用装置

本发明涉及热量回收利用领域，具体涉及一种电解铝过程中残阳极余能回收利用装置。

背景技术：

1、电解铝过程需要消耗大量的电能，同时，又因为电解铝过程中能源利用率较低，因此，电解铝的生产是高能耗产业。电解铝生产过程能源利用率不到50％，有一半以上的输入能源以各种形式的余热损失。这些余热中，占量较大的是烟气余热和侧壁余热，但残阳极由于温度高，也带走了4％左右的余热，且余热的品位较高。

2、如果回收残阳极的余热，不但可以减少热量浪费，而且还可以减少吨铝电耗。实际上，残阳极除了余热以外，还有大量的化学能。在密闭的空间内将这阳极氧化释放热量，用于加热新阳极，从而减少新阳极在刚放入电解槽时需要吸收热量。同时，经过余热后的高温烟气，可以进入电解槽上部，进一步回收余热。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，以回收残阳极的余热。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，包括：

4、新极加热室，包括若干格新极加热位，其中一格为a位，一格为b位，a位作为新极加热室的始端，b位作为新极加热室的末端，新极由a位向b位移动；

5、残极氧化室，包括若干格残极氧化位，其中一格为c位，一格为d位，c位作为残极氧化室的始端，残极由c位向d位移动；所述残极氧化室的始端通过循环通道和新极加热室的末端相连通；

6、循环风机，用于将烟气从a位吸出送到至d位，对烟气余热进行吸收，循环风机需要耐高温，起到均热的作用；

7、鼓风机，设置在d位处，提供少量空气，为残极的氧化提供必须的氧气，供残极氧化放热。

8、进一步地，所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置还包括：

9、余热回收器，通过管道和所述新极加热室的始端相连通。

10、进一步地，所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置还包括新极盖板，所述新极盖板整体为一“回”字，两边搭放在围护结构上，中间的孔套在电极杆上，随新极在加热室中移动。

11、进一步地，所述余热回收器用于将氧化铝粉加热，通过氧化铝粉将这部分热量带回到电解槽，后续还可以进一步布置换热器，用于加热热水或生产蒸汽。

12、进一步地，在所述残极氧化室内至少放置两到三个残极作为热源，以保证生产过程和加热过程的连续性。

13、进一步地，所述新极加热室和残极氧化室的四周均设置有保温层，一方面保证加热室内高温环境，保证加热品位，另一方面，减少高温环境对于车间的影响。

14、进一步地，所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置还包括轨道，用于将残极向d位移动一格，采用车底式炉或梭式窑的移动方式和密封方式，保证电极在其中可以采取步进的方式移动。

15、进一步地，在所述a位中，还设置有一格排烟通道通向电解槽排烟系统。

16、进一步地，在所述在a位、b位、c位、d位都配备有盖板开启装配系统；移开盖板，放入电极，利用天车将新极传到加热室内后，盖好盖板；同时，将加热好后，移开盖板，再利用天车将加热好的电极带出，进行装槽，过程电动控制。

17、进一步地，在所述d位处设置观察孔。

18、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

19、本发明通过残阳极释放余能，可以将新阳极加热到850℃以上，从而减少电解铝过程中低温阳极吸收热量而造成的电能消耗。本发明可以利用残阳极所携带的余热加热新阳极，通过加入适当空气，氧化残阳极，释放热量，可以将新阳极加热到更高的温度，也可以加热更多的新阳极。通过清除残极覆盖料，减少氟化物排放。同时，本发明还可以将氧化铝原料加热，效果也能很好的降低吨铝电耗。

20、本发明回收残阳极的余热，不但可以减少热量浪费，而且还可以减少吨铝电耗。实际上，残阳极除了余热以外，还有大量的化学能。在密闭的空间内将这阳极氧化释放热量，用于加热新阳极，从而减少新阳极在刚放入电解槽时需要吸收热量。同时，经过余热后的高温烟气，可以进入电解槽上部，进一步回收余热。

技术特征：

1.一种电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1或2所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于，还包括新极盖板，所述新极盖板整体为一“回”字，两边搭放在围护结构上，中间的孔套在电极杆上，随新极在加热室中移动。

4.如权利要求1所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于，所述余热回收器用于将氧化铝粉加热，通过氧化铝粉将这部分热量带回到电解槽。

5.如权利要求1所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于，在所述残极氧化室内至少放置两到三个残极作为热源。

6.如权利要求1所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于，所述新极加热室和残极氧化室的四周均设置有保温层。

7.如权利要求1所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于，还包括轨道，用于将残极向d位移动一格，采用车底式炉或梭式窑的移动方式和密封方式，以保证电极在其中采取步进的方式移动。

8.如权利要求1所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于,在所述a位中，还设置有一格排烟通道通向电解槽排烟系统。

9.如权利要求1所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于,在所述在a位、b位、c位、d位都配备有盖板开启装配系统；移开盖板，放入电极，利用天车将新极传到加热室内后，盖好盖板；同时，将加热好后，移开盖板，再利用天车将加热好的电极带出，进行装槽，过程电动控制。

10.如权利要求1或7所述的电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，其特征在于，在所述d位处设置观察孔。

技术总结
本发明公开了一种电解铝过程中残阳极余能回收利用装置，包括：新极加热室，包括若干格新极加热位，其中一格为A位，一格为B位，A位作为新极加热室的始端，B位作为新极加热室的末端，新极由A位向B位移动；残极氧化室，包括若干格残极氧化位，其中一格为C位，一格为D位，C位作为残极氧化室的始端，残极由C位向D位移动；所述残极氧化室的始端通过循环通道和新极加热室的末端相连通；循环风机，用于将烟气从A位吸出送到至D位；鼓风机，设置在D位处。本发明通过残阳极释放余能，可以将新阳极加热到850℃以上，从而减少电解铝过程中低温阳极吸收热量而造成的电能消耗。

技术研发人员：张建军,宋文吉,冯自平
受保护的技术使用者：中国科学院广州能源研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13