一种阴极炭块组预热装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107841766A(43)申请公布日2018.03.27(21)申请号201711298510.1(22)申请日2017.12.08(71)申请人沈阳铝镁科技有限公司地址110001辽宁省沈阳市和平区和平北大街184号(72)发明人刘铭王印夫赵冰洋李斌李大博丁大勇王文博(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人张志伟(51)Int.Cl.C25C3/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种阴极炭块组预热装置(57)摘要本发明涉及铝电解槽阴极炭块组组装用设备领域，尤其涉及一种采用磷生铁浇铸方法组装阴极炭块组的预热装置。该装置包括加热炉体、基座和控制系统，在加热炉体的上部对应于阴极钢棒垂直投影区的位置设置加热喷嘴，加热喷嘴直接加热阴极钢棒，阴极炭块则通过与阴极钢棒及周围热空气的热量交换进行间接加热，控制系统通过控制加热喷嘴产生的热量对阴极炭块组的加热过程进行控制。本发明具有如下特点：一方面，该设备采用燃气加热，能够将阴极炭块组加热至足够且均匀的温度，满足后续浇铸工艺的需要；另一方面，整套设备配置简单，不需要配置配电及循环冷却水系统，运输方便，便于在不同铝厂生产。CN107841766ACN107841766A权利要求书1/1页1.一种阴极炭块组预热装置，其特征在于，包括加热炉体、基座和控制系统，加热炉体设置于基座上，在加热炉体的上部对应于阴极钢棒垂直投影区的位置设置加热喷嘴，加热喷嘴直接加热阴极钢棒，阴极炭块则通过与阴极钢棒及周围热空气的热量交换进行间接加热，控制系统通过控制加热喷嘴产生的热量对阴极炭块组的加热过程进行控制。2.根据权利要求1所述的阴极炭块组预热装置，其特征在于：加热喷嘴在沿阴极炭块组长度方向的位置是可调节的。3.根据权利要求1所述的阴极炭块组预热装置，其特征在于：加热炉体内部设置有测温装置，测温装置与控制系统连接。4.根据权利要求1所述的阴极炭块组预热装置，其特征在于：加热炉体的支撑框架内部镶嵌有保温材料，支撑框架通过外部的液压升降装置实现自动升降。5.根据权利要求1所述的阴极炭块组预热装置，其特征在于：基座的平台上设置有强化对流的凸台，阴极炭块组安放于凸台之上。6.根据权利要求1所述的阴极炭块组预热装置，其特征在于：基座的平台包含至少一个加热工作区和至少一个炭块预组装工作区，加热时加热工作区与加热炉体组成密闭或半密闭的加热腔体。7.根据权利要求1所述的阴极炭块组预热装置，其特征在于：基座是可移动的，用来切换加热工作区和炭块预组装工作区。8.根据权利要求1所述的阴极炭块组预热装置，其特征在于：控制系统通过检测加热炉体内测温装置反馈的信号，调节燃料和助燃剂的配比和加入量，从而控制整个阴极炭块组的升温速率。9.根据权利要求1所述的阴极炭块组预热装置，其特征在于：阴极炭块组预热装置使用的燃料为天然气、发生炉煤气、重油或柴油。10.根据权利要求1所述的阴极炭块组预热装置，其特征在于：阴极炭块组预热装置每次至少加热一组阴极炭块组，更具体的同时加热2组～8组阴极炭块组。2CN107841766A说明书1/3页一种阴极炭块组预热装置技术领域[0001]本发明涉及铝电解槽阴极炭块组组装用设备领域，尤其涉及一种采用磷生铁浇铸方法组装阴极炭块组的预热装置。背景技术[0002]金属铝在工业大规模生产中主要采用霍尔-埃鲁(Hall-Héroult)熔盐电解法获得，即电解溶解在以熔融冰晶石为主要成分的电解质中的氧化铝，生产液态的金属铝。[0003]生产金属铝的直接设备为铝电解槽，铝电解槽主要由两大部分组成，一部分为阳极，通常由碳素材料构成；另一部分为阴极，由阴极炭块、阴极钢棒与内衬材料构成。[0004]铝电解槽被串联在整个电解系列中，电流从阳极进入电解槽，通过熔融的电解质，穿过铝液，进入阴极炭块，再通过装配在阴极炭块中的阴极钢棒和与之相连的阴极母线进入下一台电解槽。[0005]阴极炭块组作为铝电解槽的重要组成部分，主要有两方面作用：一方面，它作为导体将直流电导出至下一台电解槽；另一方面，它要抵抗铝液和电解质腐蚀、冲刷，保护底部内衬材料不受破坏。传统的阴极炭块组由阴极炭块、钢棒和连接阴极炭块与钢棒的糊料组成，阴极炭块与钢棒同向水平放置，钢棒的一端伸出电解槽的侧壁与阴极母线相连接。采用砸糊连接的阴极炭块组在组装前需要将其整体加热至100℃左右，以满足糊料砸固的需要。该方法对炭块组温度要求较低，预热主要采用简易的电加热排实现。[0006]近年来，随着电解铝技术水平的不断提高，采用磷生铁替代糊料连接阴极炭块与钢棒的技术逐渐成熟，该方法不但可以大幅度降低阴极炭块组的物理压降，还可提高电解槽的生产稳定