本发明涉及铝电解技术领域，具体为一种预焙阳极铝电解槽上部全密封装置。
背景技术：
铝电解过程中会产生大量的含hf气体的有害烟气和粉尘，为了防止有害烟气的任意排放通常会对电解槽的阳极系统进行密封，烟气通过排烟通道被抽入净化系统集中处理。
因此，密封装置是铝电解槽非常重要的组成部分，现有的预焙阳极铝电解槽密封装置大多数是通过铝合金小槽罩，下部搁置于电解槽沿板上，上部扣在挡烟板上，阳极导杆从挡烟板上的u型槽穿出，槽罩的上沿板与阳极导杆的外侧面接触，若干块槽罩靠拢而形成密封结构。这种密封结构的缺点是：a)互相靠拢的槽罩受热变形，槽罩边缘无法靠拢而漏出电解烟气；b)阳极导杆穿过的u型槽缝隙也大量漏出电解烟气。所以，现有预焙阳极铝电解槽实际上处于半密闭状态，大量有害烟气并带着粉尘漏出，造成无组织排放，既造成原材物料损失，又造成环境严重污染，不仅伤害工人身体，而且带来严重社会问题。
现有电解槽不能全密闭的根源在于阳极大母线系统设计不合理：两根阳极大母线被设计成中间多处连接套在上部承重桁架两侧的框架，其既承担向阳极供电的功能，又起着固定阳极导杆并承重阳极的作用。由于阳极随着生产进行不断消耗，为了保持阳极极距不变，阳极和阳极大母线需要不断往下移动。当阳极大母线降到下限位时，又必须通过抬阳极大母线框架将所有阳极临时固定，并打开阳极导杆固定卡具，带电(利用阳极导杆与阳极大母线摩擦接触导电)上抬阳极大母线。当抬到上限位时，再卡紧阳极导杆并移走抬母线框架，这一过程中阳极导杆与阳极大母线之间很可能打火，损坏阳极导杆和阳极大母线，具有非常大的危险性，所以必须置于操作人员的严密监视下敞开操作，这是预焙阳极铝电解槽不能全密封的根源。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种预焙阳极铝电解槽上部全密封装置，其将电解槽上部结构完全密封、将电解铝产生的烟气和粉尘几乎全部收集并通过净化系统进行高效净化和回收、实现电解铝的清洁生产，同时提高电解槽的整体保温性能。
技术方案如下：
一种预焙阳极铝电解槽上部全密封装置，包括阳极导杆、阳极大母线、与阳极大母线相连的立柱母线，所述阳极导杆的下端安装有阳极系统，其关键在于：所述阳极大母线为一根，固定设置在电解槽顶部中心，所述阳极大母线的左右两端还对称布置有铝小母线，所述铝小母线与阳极导杆上端相连，实现电流向电解槽的阳极系统供电；
所述电解槽上方还设置有密封罩，所述密封罩包括端面罩板，侧面外罩，安装在电解槽上方承重桁架上的顶部挡烟板、侧部密封板、底部挡烟板；所述顶部挡烟板位于桁架上部，侧部密封板位于桁架侧部，底部挡烟板位于桁架底部且与端头门横梁固定连接；
所述端面罩板设置在电解槽上部结构的两端，其分别与侧部密封板端部、顶部挡烟板端部、端头门立柱焊接，与端头门一起将电解槽的两个端头密封；所述侧面外罩设置在电解槽上部结构两侧，其上沿固定在顶部挡烟板上，下沿固定在电解槽沿板上，两端与所述端面罩板固定，将电解槽上部结构侧面密封。
所述顶部挡烟板与底部挡烟板相互平行，且均与侧部密封板垂直，所述顶部挡烟板、侧部密封板、底部挡烟板、端头门、端面罩板、侧面外罩围成一个马鞍型密封腔将电解槽上部结构全密封。
通过上述技术方案可知，本发明将一根阳极大母线固定设置在电解槽顶部中心，所述阳极大母线的左右两端还对称布置有铝小母线，所述铝小母线与阳极导杆上端相连，实现电流向电解槽的阳极系统供电。采用这种固定的阳极大母线结构与传统阳极大母线结构相比，消除了抬带电的阳极大母线框架。基于此，在电解槽上方设置结构合理的密封罩将电解槽上部结构完全密封，从而将电解铝产生的烟气和粉尘几乎全部收集并通过净化系统进行高效净化和回收、实现电解铝的清洁生产，由于热气体不外泄，减少了热损失，同时也提高电解槽的整体保温性能，维持电解槽低压运行时的热平衡。
进一步的，在所述顶部挡烟板上开设有与阳极小母线形状相适配的小孔，所述阳极小母线穿过该小孔与设置在密封罩内部的阳极导杆连接，所述阳极小母线与小孔接触处均设有密封圈。
进一步的，所述侧面外罩上沿通过卡紧弹簧固定在顶部挡烟板上，下沿通过卡紧弹簧固定在电解槽沿板上。
进一步的，在所述侧面外罩上设有保温棉，加强保温。
进一步的，所述侧面外罩由若干个侧面外罩单元构成，所述侧面外罩单元之间过渡重叠布置，交接处设密封条。
进一步的，所述侧面外罩与顶部挡烟板、端面罩板、电解槽沿板的交接处均设有密封条。
由于采用了上述结构，本发明具有如下有益效果：
1、本发明将一根阳极大母线固定设置在电解槽顶部中心，所述阳极大母线的左右两端还对称布置有铝小母线，所述铝小母线与设置在密封罩内的阳极导杆上端相连，实现电流向电解槽的阳极系统供电。采用这种固定的阳极大母线结构与传统阳极大母线结构相比，消除了抬带电的阳极大母线框架。基于该阳极大母线的结构，在电解槽上方设置结构合理的密封罩将电解槽上部结构完全密封，电解产生的烟气和粉尘几乎全部被收集并通过净化系统进行高效净化和回收、有害气体不会外泄，实现电解铝的清洁生产。因为阳极导杆整体被密闭在密封罩内，避免了传统阳极导杆周围缝隙漏气的问题。
2、由于密封罩将电解槽上部全密封，槽内热气体不外泄，消除了热气体带走的热损失，同时在密封罩的侧面外罩上加保温棉，减少热量损失，提高了电解槽的热效率，可降低铝电解能耗。
3、所述侧面外罩由若干个侧面外罩单元构成，所述侧面外罩单元之间过渡重叠布置，交接处设密封条，侧面外罩单元的移动采用天车吊运，每次换阳极只需吊开一块侧面外罩单元即可，采用这种结构，既避免了侧面外罩变形漏气，又方便阳极系统的更换。
4、由于完全密封，电解铝产生的烟气和粉尘几乎全部收集并通过净化系统进行高效净化和回收利用，提高有用原料的回收率。
5、电解槽全密封后，相比于传统半密封，密封罩内烟气中的二氧化硫、二氧化碳浓度提高，有利于烟气脱硫和二氧化碳捕集。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本装置的结构图；
附图中：1-电解槽；2-阳极系统；3-下部卡紧弹簧；4-端头门立柱；5-端头门；6-端面罩板；7-侧面外罩；8-排烟通道；9-桁架；10-上部卡紧弹簧；11-底部挡烟板；12-侧部密封板；13-顶部挡烟板；14-密封条；15-阳极小母线；16-阳极大母线；17-立柱母线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
在本实施例中，术语“上”“下”“左”“右”“前”“后”“上端”“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示的预焙阳极铝电解槽上部全密封装置，包括阳极导杆18、阳极大母线16、与阳极大母线16相连的立柱母线17，所述阳极导杆18的下端安装有阳极系统2。所述阳极大母线16为一根，固定设置在电解槽顶部中心，所述阳极大母线16的左右两端还对称布置有铝小母线15，所述铝小母线15与阳极导杆18上端相连，实现电流向电解槽1的阳极系统2供电。
所述电解槽1上方还设置有密封罩，所述密封罩包括端面罩板6，侧面外罩7，安装在电解槽上方承重桁架9上的顶部挡烟板13、侧部密封板12、底部挡烟板11；所述顶部挡烟板13位于桁架9上部，侧部密封板12位于桁架9侧部，底部挡烟板11位于桁架9底部且与端头门5横梁固定连接。
所述端面罩板6设置在电解槽1上部结构的两端，其分别与侧部密封板12端部、顶部挡烟板13端部、端头门立柱4焊接，与端头门5一起将电解槽的两个端头密封；所述侧面外罩7设置在电解槽1上部结构两侧，其上沿固定在顶部挡烟板13上，下沿固定在电解槽1沿板上，两端与所述端面罩板6固定，将电解槽上部结构侧面密封。
所述顶部挡烟板13与底部挡烟板11相互平行，且均与侧部密封板12垂直，所述顶部挡烟板13、侧部密封板12、底部挡烟板11、端头门5、端面罩板6、侧面外罩7围成一个马鞍型密封腔将电解槽1上部结构完全密封，电解产生的烟气被完全密封在所述密封罩内，通过排烟通道8抽入烟气净化系统。
在所述顶部挡烟板13上开设有与阳极小母线15形状相适配的小孔，所述阳极小母线15穿过该小孔与设置在密封罩内部的阳极导杆18上端连接，所述阳极小母线15与小孔接触处均设有密封圈。所述侧面外罩7与顶部挡烟板13、端面罩板6、电解槽沿板的交接处均设有密封条。
所述侧面外罩7上沿通过上部卡紧弹簧10固定在顶部挡烟板13上，下沿通过下部卡紧弹簧3固定在电解槽沿板上。
在所述侧面外罩7上还设有保温棉，加强保温。所述侧面外罩由若干个侧面外罩单元构成，所述侧面外罩单元之间过渡重叠布置，交接处设密封条。侧面外罩单元的移动采用天车吊运，每次更换阳极只需吊开一块侧面外罩单元即可。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。