一种强制传热型铝电解槽的制作方法
【专利摘要】一种强制传热型铝电解槽，包括电解槽本体，其特征在于：在所述电解槽本体的外壳体外设置有以导热油为换热介质的换热器。本发明通过对换热器进出口油温及导热油流量控制，控制电解槽的散热量，可实现对电解槽热平衡的控制，使电解槽始终运行在稳定的热平衡条件下，在有效回收余热资源的同时，有助于形成良好稳定的电解槽内型，提高电流效率和电解槽寿命。
【专利说明】—种强制传热型铝电解槽
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝电解生产技术，具体说是涉及一种强制传热(节能)型铝电解槽。
【背景技术】
[0002]铝是以熔盐电解氧化铝的方法生产的，铝的熔盐电解过程需要消耗大量电能，根据有关部门的统计:2012年我国电解铝产量1968万吨，全国平均铝锭综合交流电耗约14000kffh/t.Al,目前我国的铝电解工业所消耗的电能占整个有色金属工业能耗的86%，占全国电力总消耗的5.5%。因此降低铝电解生产的电能消耗具有重要的节能意义，符合国家节能降耗的产业政策。
[0003]近20多年来，国内外铝电解生产技术有了非常大的进步，电解槽的容量从上世纪的60~200kA发展到现在的300~400kA，目前正在做500kA电解槽的试验，设计技术和计算机的自动化控制水平都有了质的飞跃，但铝电解生产的直流电耗一直徘徊在12000~13000kffh/t.Al之间，理论电能效率只有50%左右。因此，电解铝工业大幅度节能减排技术一直是国内外铝行业技术工作者的重点主攻目标和行业发展趋势。
[0004]如果目前我国铝电解生产在现有电耗基础上降低1000 kWh/t.Al，按目前我国铝电解铝的生产现状，则年可节省200亿kWh的电能。换算成由煤发电产生的能耗，按IkWh需要350g标准煤耗计算，相当于可节省标准煤700万吨/年。为此大幅度地降低铝电解生产的电能消耗，实现我国节能减排目标，保证国民经济的可持续发展大有必要，其意义和作用重大。
[0005]吨铝电解理论电能消耗大约为6330kWh，在目前的技术水平下，铝电解的电能利用率只有大约50%，其余的能量均通过散热损失掉了。而与此同时，由于铝电解槽的大型化，单位散热面积的发热量越来越大，如何将更多的热量散发出去，已经成为电解槽热平衡设计的重要课题。这就存在一个悖论，一方面电解槽的能量利用率很低，大量能量都散发损失掉了，另一方面，又不能通过加强保温来减少能量的散失，反而还要加强散热以维持电解槽的热平衡。出现这一问题的根本原因在于，电解槽自身的电阻较大，电流通过时产生的压降较高，发热量远远大于实际加热物料所需能量。
[0006]电解铝单位电能消耗化可以用下述公式表示:
【权利要求】
1.一种强制传热型铝电解槽，包括电解槽本体，其特征在于:在所述电解槽本体的外壳体外设置有以导热油为换热介质的换热器。
2.根据权利要求1所述的强制传热型铝电解槽，其特征在于:所述换热器是由包覆在电解槽钢壳外的夹套结构构成，且换热器与外接管路之间以法兰连接，连接处设置有用于使换热器与外接管路绝缘的绝缘部件。
3.根据权利要求1所述的强制传热型铝电解槽，其特征在于:所述的换热器包括槽沿换热器、槽底换热器、以及侧壁换热器构成；所述导热油的出口温度控制在200-300°C。
【文档编号】C25C3/20GK103469253SQ201310469292
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】杨昇, 刘忠侠, 王明星, 蔡斌, 刘志勇, 宋天福, 李静, 邱跃武 申请人:郑州大学