专利名称：一种曲面阴极铝电解槽不均衡保温内衬结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铝电解技术领域，是一种曲面阴极铝电解槽不均衡保温内衬结构。
背景技术：
铝电解槽热平衡设计遵循“底部保温、侧部散热”原则，曲面阴极结构槽打破了炉膛要求保持平整设计理念，从提高铝液面稳定性、降低极距和提高电流分布均匀性角度，达到降低电耗目的已被证实。但从曲面阴极结构客观分析，阴极炭块结构发生了变化，热平衡随之发生了变化。但仅遵循“底部保温、侧部散热”还一原则远远不够。
从垂直方向看，为满足等温线设置要求，阴极炭块正投影面积部分选用 材料保温耐火性能应从上到下呈递增趋势，等温线应尽可能形成平滑过渡曲线。从水平方向看，侧下部应遵循“小面优于大面、四周优于中部”不均衡保温设计理念。小面和四周侧下部从内向外和从上到下等温线也应形成递增趋势，小面和四周内衬结构应设置为同种材料阶梯型分布或不同保温耐火性能材料并列分布。“侧部散热”主要指侧上部，按铝电解槽运行状况分析，“侧部散热”更多的是指槽大面，为了形成有效炉帮，大面侧上部应设计为散热型，而小面特别是角部是不应该散热的，小面和大面也应遵循不均衡散热设计理念。传统曲面阴极内衬结构热平衡设计，满足不了曲面阴极结构槽运行要求。一是阴极炭块正投影面积部分选用材料客观上造成等温线未能形成平滑过渡曲线；二是阴极炭块结构发生了变化，铝液面降低，等温线下移，槽况趋冷，特别是小面和角部，炉帮过长，容易抵断角极；三是沟槽特别是沟槽端部导电较强，不易形成炉帮，漏槽风险较大。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种曲面阴极铝电解槽不均衡保温内衬结构。
本实用新型根据曲面阴极铝电解槽运行要求，曲面阴极铝电解槽内衬结构遵循“小面优于大面、四周优于中部”不均衡保温设计构思。阴极炭块底部、侧下部保温性能从上到下呈递增趋势，耐火性能从上到下呈递减趋势，等温线尽可能形成平滑过渡曲线，侧上部小面和大面不均衡散热。
本实用新型的曲面阴极铝电解槽不均衡保温内衬结构由干式防渗料，二次利用防渗料，粘土质保温砖，二次利用保温砖，硅酸钙板，陶瓷纤维板，轻质保温砖，耐火砖，侧部炭块，侧垫块，周围糊，低水泥浇注料，氧化铝颗粒，阴极炭块，轻质泥浇注料，陶瓷纤维板，石棉绒构成；阴极炭块正投影面积以下保温耐火层，从上到下依次为干式防渗料、未烧焦二次利用防渗料、粘土质保温砖、未烧焦二次利用保温砖和硅酸钙板；大面侧下部阴极炭块端部与槽壳之间，由低水泥浇注料和阶梯型轻质保温砖并列排布，低水泥浇注料和轻质保温砖以下部分依次为耐火砖、粘土质保温砖、未烧焦二次利用保温砖、陶瓷纤维板和硅酸钙板，耐火砖、粘土质保温砖、二次利用保温砖、陶瓷纤维板和硅酸钙板整体为阶梯型结构；小面侧下部阴极炭块侧部与槽壳之间，从内到外依次为周围糊、轻质浇注料和陶瓷纤维板，陶瓷纤维板与轻质浇注料为并列排布，轻质浇注料与阴极炭块侧部预留80-115毫米扎固缝，周围糊、轻质浇注料和陶瓷纤维板以下部分依次为粘土质保温砖、未烧焦二次利用保温砖、陶瓷纤维板和硅酸钙板，粘土质保温砖和未烧焦二次利用保温砖、陶瓷纤维板和硅酸钙板整体为阶梯型结构；大面侧上部为散热型，由侧部炭块、侧垫块、氧化铝颗粒和周围糊组成，侧垫块置于侧部炭块下部，氧化铝颗粒为侧部炭块与槽壳间隙填充料，阴极炭块端部与侧部炭块之间用周围糊扎制；小面侧上部为保温型，由侧部炭块、侧垫块、石棉绒和周围糊组成，侧垫块置于侧部炭块下部，侧部炭块与槽壳间隙用30毫米厚石棉绒填充，阴极炭块纟而部与侧部炭块之间用周围糊扎制。
本实用新型将原干式防渗料分层，上层为新干式防渗料，下层为未烧焦二次利用防渗料，将原结构下层粘土质保温砖更换为未烧焦二次利用保温砖。[0008]并且，大面侧下部低水泥浇注料背衬轻质保温砖为阶梯型结构，原干式防渗料上表面以下材料调整为两层耐火砖、一层粘土质保温砖、一层未烧焦二次利用保温砖、一层陶瓷纤维板和一层硅酸钙板依次排列，耐火砖、粘土质保温砖、二次利用保温砖、陶瓷纤维板和硅酸钙板整体形成阶梯型结构。小面侧下部浇注料背衬增加两层陶瓷纤维板，原干式防渗料上表面以下材料调整为按两层粘土质保温砖、两层未烧焦二次利用保温砖、一层陶瓷纤维板和一层硅酸钙板依次排列，整体形成阶梯型结构。
而且，大面侧上部为散热型，侧部炭块尽可能紧贴槽壳，侧部炭块与槽壳间隙为氧化铝颗粒。小面侧上部为保温型，小面特别是角部侧部炭块与槽壳之间，用30毫米厚石棉绒填充间隙，与大面相对形成不均衡散热。
本实用新型的曲面阴极铝电解槽不均衡保温内衬结构，是传统曲面阴极内衬优化结构，能满足曲面阴极结构铝电解槽运行和后期管理要求。炉底槽壳温度能保持在60-80°C，有效解决了等温线下移、槽况趋冷和小面特别是角部炉帮过长、抵断角极问题。能够保持曲面阴极铝电解槽高效节能长寿生产，电流效率95%以上，吨铝交流电耗彡13050Kw. h，槽寿命1800天以上。
图I为本实用新型的曲面阴极不均衡保温内衬结构示意主视图。
图2为本实用新型的曲面阴极不均衡保温内衬结构示意左视图。
图中，1一干式防渗料，2—二次利用防渗料，3—粘土质保温砖，4一二次利用保温砖，5—硅酸钙板，6—陶瓷纤维板，7—轻质保温砖，8—耐火砖，9一侧部炭块，10-侧垫块，11 一周围糊，12一低水泥烧注料，13一氧化招颗粒，14一阴极炭块，15一轻质泥烧注料，16—陶瓷纤维板，17-石棉绒。
具体实施方式
如图I、图2所示本实用新型的曲面阴极铝电解槽不均衡保温内衬结构由干式防渗料I，二次利用防渗料2，粘土质保温砖3，二次利用保温砖4，硅酸钙板5，陶瓷纤维板6，轻质保温砖7，耐火砖8，侧部炭块9，侧垫块10，周围糊11，低水泥浇注料12，氧化铝颗粒13，阴极炭块14，轻质泥浇注料15，陶瓷纤维板16，石棉绒17构成。阴极炭块14正投影面积以下保温耐火层，从上到下依次为干式防渗料I、未烧焦二次利用防渗料2、粘土质保温砖3、未烧焦二次利用保温砖4和硅酸钙板5。大面侧下部阴极炭块14端部与槽壳之间，由低水泥浇注料12和轻质保温砖7并列排布，轻质保温砖7为阶梯型结构；低水泥浇注料12和轻质保温砖7以下部分依次为耐火砖8、粘土质保温砖3、未烧焦二次利用保温砖4、陶瓷纤维板6和硅酸钙板5，耐火砖8、粘土质保温砖3、二次利用保温砖4、陶瓷纤维板6和硅酸钙板5整体为阶梯型结构。小面侧下部阴极炭块14侧部与槽壳之间，从内到外依次为周围糊11、轻质浇注料15和陶瓷纤维板16，陶瓷纤维板16与轻质浇注料15为并列排布，轻质浇注料15与阴极炭块14侧部预留80-115毫米扎固缝，周围糊11、轻质浇注料15和陶瓷纤维板16以下部分依次为粘土质保温砖3、未烧焦二次利用保温砖4、陶瓷纤维板6和硅酸钙板5，粘土质保温砖3和未烧焦二次利用保温砖4、陶瓷纤维板6和硅酸钙板5整体为阶梯型结构。大面侧上部为散热型，由侧部炭块9、侧垫块10、氧化铝颗粒13和周围糊11组成，侧垫块置于侧部炭块下部，氧化铝颗粒为侧部炭块与槽壳间隙填充料，阴极炭块端部与侧部炭块之间用周围糊扎制；小面侧上部为保温型，由侧部炭块9、侧垫块10、石棉绒17和 周围糊11组成，侧垫块置于侧部炭块下部，侧部炭块与槽壳间隙用30毫米厚石棉绒填充，阴极炭块端部与侧部炭块之间用周围糊扎制。
权利要求1.一种曲面阴极铝电解槽不均衡保温内衬结构，其特征在于由干式防渗料，二次利用防渗料，粘土质保温砖，二次利用保温砖，硅酸钙板，陶瓷纤维板，轻质保温砖，耐火砖，侧部炭块，侧垫块，周围糊，低水泥浇注料，氧化铝颗粒，阴极炭块，轻质泥浇注料，陶瓷纤维板，石棉绒构成；阴极炭块正投影面积以下保温耐火层，从上到下依次为干式防渗料、未烧焦二次利用防渗料、粘土质保温砖、未烧焦二次利用保温砖和硅酸钙板；大面侧下部阴极炭块端部与槽壳之间，由低水泥浇注料和阶梯型轻质保温砖并列排布，低水泥浇注料和轻质保温砖以下部分依次为耐火砖、粘土质保温砖、未烧焦二次利用保温砖、陶瓷纤维板和硅酸钙板，耐火砖、粘土质保温砖、二次利用保温砖、陶瓷纤维板和硅酸钙板整体为阶梯型结构；小面侧下部阴极炭块侧部与槽壳之间，从内到外依次为周围糊、轻质浇注料和陶瓷纤维板，陶瓷纤维板与轻质浇注料为并列排布，轻质浇注料与阴极炭块侧部预留80-115毫米扎固缝，周围糊、轻质浇注料和陶瓷纤维板以下部分依次为粘土质保温砖、未烧焦二次利用保温砖、陶瓷纤维板和硅酸钙板，粘土质保温砖和未烧焦二次利用保温砖、陶瓷纤维板和硅酸钙板·整体为阶梯型结构；大面侧上部为散热型，由侧部炭块、侧垫块、氧化铝颗粒和周围糊组成，侧垫块置于侧部炭块下部，氧化铝颗粒为侧部炭块与槽壳间隙填充料，阴极炭块端部与侧部炭块之间用周围糊扎制；小面侧上部为保温型，由侧部炭块、侧垫块、石棉绒和周围糊组成，侧垫块置于侧部炭块下部，侧部炭块与槽壳间隙用30毫米厚石棉绒填充，阴极炭块端部与侧部炭块之间用周围糊扎制。
专利摘要本实用新型是一种曲面阴极铝电解槽不均衡保温内衬结构。由干式防渗料，二次利用防渗料，粘土质保温砖，二次利用保温砖，硅酸钙板，陶瓷纤维板，轻质保温砖，耐火砖，侧部炭块，侧垫块，周围糊，低水泥浇注料，氧化铝颗粒，阴极炭块，轻质泥浇注料，陶瓷纤维板，石棉绒构成。本实用新型的曲面阴极铝电解槽不均衡保温内衬结构，是传统曲面阴极内衬优化结构，能满足曲面阴极结构铝电解槽运行和后期管理要求。炉底槽壳温度能保持在60-80℃，有效解决了等温线下移、槽况趋冷和小面特别是角部炉帮过长、抵断角极问题。能够保持曲面阴极铝电解槽高效节能长寿生产，电流效率95%以上，吨铝交流电耗≤13050Kw.h，槽寿命1800天以上。
文档编号C25C3/08GK202688464SQ201220288939
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者张大信, 王新华, 刘永强, 高显宏 申请人:云南铝业股份有限公司