一种高效节能型预焙阳极铝电解槽的制作方法

本实用新型涉及铝电解设备领域，具体涉及一种高效节能型预焙阳极铝电解槽。

背景技术：

铝电解是指利用冰晶石-氧化铝熔盐体系来电解炼铝，一般是在电解槽中进行。预焙阳极铝电解槽是现代电解铝工业采用较多的电解槽。预焙阳极一般为长方体，具有稳定的几何形状，以石焦油、沥青焦为骨料，以煤沥青为粘结剂，根据电解槽电流的大小和工艺的不同而有不同的尺寸，其电流密度一般在0.68-0.9A/cm2范围内，每个炭块使用周期一般在23-30天。

现有的预焙阳极铝电解槽参照申请号为200810229097.8的发明专利，一般包括阴极块、阳极块、阳极母线、阴极母线、用于提升阳极块的提升机构以及用于安装阳极块的钢爪机构，阳极块采用浇铸磷铁环的办法与阳极钢爪相连接，不仅浇铸磷铁环组装的工艺成本高，消耗大量的时间，且铁碳之间的接触电压降大，电耗较大，不够节能。此外，在电解铝生产过程中，炭阳极与氧化铝电解分解出来的氧气在高温下不断反应，释放二氧化碳气体而不断消耗，需要定时更换，更换时十分不方便，效率低下。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高效节能型预焙阳极铝电解槽，方便预焙阳极的安装和拆卸，提高生产效率，降低能耗。

本实用新型的目的是这样实现的：一种高效节能型预焙阳极铝电解槽，包括设置有内腔的槽体，所述槽体的内侧壁设置有内衬，底部设置有阴极块，所述阴极块的下表面设置有保温层，且阴极块连接有阴极棒；槽体的上方设置有支撑架，所述支撑架上设置有提升机构和阳极组件；所述阳极组件包括阳极导筒、阳极块、阳极母线和连接机构，所述阳极导筒固定设置，且阳极导筒的上端高于槽体的槽口，下端伸入槽体内部，所述阳极块的外壁与阳极导筒的内壁滑动配合；所述阳极块的上表面设置有从一边延伸至另一边的定位槽，所述定位槽的横截面呈燕尾型或者凸字形；所述连接机构包括导电的定位横梁，所述定位横梁贯穿定位槽并与定位槽滑动配合；所述定位横梁的两端套接有挂接环，所述阳极母线的下端分叉为一根导电线和两根支撑线，所述导电线的下端与定位横梁的中部相连，支撑线的下端连接有弹簧，所述弹簧的下端挂接于挂接环；所述阳极母线的上部与提升机构相连，通过提升机构带动阳极母线上下运动。

进一步地，所述支撑架上设置有滑座和用于驱动滑座滑动的驱动机构，所述滑座通过滑轨安装于支撑架，所述提升机构安装于滑座上。

进一步地，所述驱动机构为液压缸。

进一步地，所述提升机构包括电机、减速器、齿轮、齿条柱和夹具，所述电机和减速器固定安装于滑座，且电机与减速器的输入轴相连，减速器的输出轴与齿轮相连，所述齿条柱竖直安装并与滑座滑动配合，所述齿条柱的一侧面设置有齿条，所述齿条与齿轮啮合，所述夹具固定设置于齿条柱上，所述阳极母线与夹具相连。

进一步地，所述夹具包括固定夹持块和活动夹持块，所述固定夹持块固定安装于齿条柱，且固定夹持块的夹持面设置有第一夹持槽，所述活动夹持块的夹持面上设置有第二夹持槽，所述第一夹持槽和第二夹持槽围成夹持孔，且第一夹持槽两侧的夹持面上设置有螺柱，所述螺柱贯穿活动夹持块并与紧固螺母相配合。

进一步地，所述槽体的顶部设置有隔热罩，所述隔热罩上设置有排烟管。

本实用新型的有益效果是：安装阳极块时，将定位横梁插入定位槽，将支撑线的弹簧挂接在定位横梁的挂接环内即可，拆卸阳极块时，取下支撑线，抽出定位横梁即可，操作十分方便快捷，效率高，不需要辅助机械，实施成本低。通过在槽体内设置阳极导筒，确保阳极块能够竖直地向下进入电解液中，防止保阳极在电解的过程中倾斜，保证电解的顺利进行。

附图说明

图1是本实用新型的主视示意图。

图2是本实用新型夹具的俯视示意图。

图3是本实用新型阳极块的侧视示意图。

图4是本实用新型定位横梁的俯视示意图。

附图标记：1—槽体；2—内衬；3—阴极块；4—保温层；5—阴极棒；6—支撑架；7—阳极导筒；8—阳极块；9—阳极母线；10—定位槽；11—定位横梁；12—挂接环；13—导电线；14—支撑线；15—弹簧；16—滑座；17—液压缸；18—电机；19—减速器；20—齿轮；21—齿条柱；22—夹具；221—固定夹持块；222—活动夹持块；223—第一夹持槽；224—第二夹持槽；225—螺柱；226—紧固螺母；23—隔热罩；24—排烟管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的一种高效节能型预焙阳极铝电解槽，包括设置有内腔的钢制槽体1，槽体1采用12～16mm厚的钢板焊接而成，外部用型钢加固。所述槽体1的内侧壁设置有内衬2，内衬2可采用碳质内衬材料、耐火材料、保温材料、粘结材料等，起到保温、隔热、保护作用，有利于延长槽体1的使用寿命。槽体1的底部设置有阴极块3，所述阴极块3的下表面设置有保温层4，且阴极块3连接有阴极棒5，阴极棒5与阴极母线相连，通电时将铝还原为金属铝。槽体1的上方设置有支撑架6，所述支撑架6上设置有提升机构和阳极组件。

所述阳极组件包括阳极导筒7、阳极块8、阳极母线9和连接机构，导筒7采用耐高温、耐腐蚀的材质，如硅酸铝等，阳极块8采用预焙阳极。所述阳极导筒7固定设置，且阳极导筒7的上端高于槽体1的槽口，下端伸入槽体1内部，所述阳极块8的外壁与阳极导筒7的内壁滑动配合，使用时，阳极块8通过阳极导筒7缓慢向下进入电解液中，阳极导筒7起到导向、定位的作用，防止阳极块8倾斜。所述阳极块8的上表面设置有从一边延伸至另一边的定位槽10，所述定位槽10的横截面呈燕尾型或者凸字形；所述连接机构包括导电的定位横梁11，定位横梁11的材质可以与阳极块8的材质一致，所述定位横梁11贯穿定位槽10并与定位槽10滑动配合，安装时，将定位横梁11插入阳极块8的定位槽10中即可，拆装十分方便快捷，为了保证阳极块8在升降时的稳定性，所述定位横梁11的两端套接有挂接环12，挂接环12可以是斜孔，以更好地与弹簧15的挂钩配合，所述阳极母线9的下端分叉为一根导电线13和两根支撑线14，所述导电线13的下端与定位横梁11的中部相连，支撑线14的下端连接有弹簧15，所述弹簧15的下端挂接于挂接环12，通过将阳极母线9的下端设置为三股，通过三个点同时对阳极块8施加拉力，有利于防止阳极块8倾斜，保证阳极块8上下运动的稳定。所述阳极母线9的上部与提升机构相连，通过提升机构带动阳极母线9上下运动。

更换阳极块8是在槽体1外部进行，为了方便阳极块8和阳极母线9的移动，所述支撑架6上设置有滑座16和用于驱动滑座16滑动的驱动机构，所述滑座16通过滑轨安装于支撑架6，所述提升机构安装于滑座16上。具体更换过程为：利用提升机构将待更换的阳极块8提升至槽体1上方，再启动驱动机构，驱动机构推动滑座16水平运动，滑座16上的提升机构带动阳极块8运动至槽体1旁边的更换点，然后取下旧的阳极块8，装上新的阳极块8，驱动机构复位，新的驱动机构位于槽体1上方，再由提升机构下放至槽体1内进行电解。优选的，驱动机构采用液压缸17。

提升机构可采用现有的蜗杆蜗轮螺旋起重机等，优选的，所述提升机构包括电机18、减速器19、齿轮20、齿条柱21和夹具22，所述电机18和减速器19固定安装于滑座16，且电机18与减速器19的输入轴相连，减速器19的输出轴与齿轮20相连，所述齿条柱21竖直安装并与滑座16滑动配合，所述齿条柱21的一侧面设置有齿条，所述齿条与齿轮20啮合，所述夹具22固定设置于齿条柱21上，所述阳极母线9与夹具22相连。阳极母线9的上部由夹具22夹持固定，提升时，启动电机18，电机18经过减速器19减速后带动齿轮20转动，齿轮20带动齿条柱21向上直线运动，夹具22与齿条柱21同步运动，拉动阳极母线9和阳极块8向上运动。下放时，电机18反转即可。

所述夹具22包括固定夹持块221和活动夹持块222，所述固定夹持块221固定安装于齿条柱21，且固定夹持块221的夹持面设置有第一夹持槽223，所述活动夹持块222的夹持面上设置有第二夹持槽224，所述第一夹持槽223和第二夹持槽224围成夹持孔，且第一夹持槽223两侧的夹持面上设置有螺柱225，所述螺柱225贯穿活动夹持块222并与紧固螺母226相配合。夹持时，取下紧固螺母226和活动夹持块222，将阳极母线9放入第一夹持槽223中，再将活动夹持块222套在螺柱225上，将紧固螺母226旋在螺柱225上，利用紧固螺母226推动活动夹持块222压紧阳极母线9。为了提高夹持的稳定性，可在第一夹持槽223和第二夹持槽224的槽壁上设置防滑条纹。

所述槽体1的顶部设置有隔热罩23，降低热量损耗，所述隔热罩23上设置有排烟管24，用于排出烟气。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。