一種電解槽結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電極水平設(shè)置的電解槽結(jié)構(gòu)，包含電解熔煉池、電極裝置、下料裝置，在電解熔煉池內(nèi)設(shè)有電極裝置，所述電極裝置包含至少一個水平設(shè)置的電極單元，電極單元包含陰極、至少一個陽極，所述陰極和陽極相互平行設(shè)置，所述陽極包含臺階型陽極炭塊、陽極導(dǎo)桿，所述陽極導(dǎo)桿與臺階型陽極炭塊的上端連接在一起，所述陰極置于電解質(zhì)中，陰極的一端嵌入電解熔煉池一側(cè)并延伸至電解熔煉池的外側(cè)，所述電解熔煉池內(nèi)設(shè)有與陰極位置相對應(yīng)的金屬收集槽。本實用新型供電方式簡單、電磁危害小、節(jié)電效果顯著、設(shè)備產(chǎn)出率高、節(jié)約母線、經(jīng)濟效益好。
【專利說明】一種電解槽結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及金屬冶煉領(lǐng)域中的電解槽領(lǐng)域，特別涉及一種電極水平設(shè)置的電 解槽結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)化生產(chǎn)的鋁電解槽一直采用電極垂直設(shè)置的方式，直流電從水平配置的陽極 垂直進入電解槽的電解質(zhì)層、鋁液層和陰極。這種電解槽存在難以解決的技術(shù)問題，一是受 電磁場的影響大，電流效率最高只能達(dá)到95%左右，槽電壓保持4. 0V左右，才能使電解槽工 作穩(wěn)定，從而使電解槽的電能效率僅有50%左右；二是垂直出電電解槽陽極導(dǎo)電面積大，單 位面積產(chǎn)量低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供一種供電方式簡單、電磁危害小、節(jié)電效 果顯著、設(shè)備產(chǎn)出率高、節(jié)約母線、經(jīng)濟效益好的電解槽結(jié)構(gòu)。
[0004] 按照本實用新型所提供的設(shè)計方案，一種電解槽結(jié)構(gòu)，包含電解熔煉池、電極裝 置、下料裝置，在電解熔煉池內(nèi)設(shè)有電極裝置，所述電極裝置包含至少一個水平設(shè)置的電極 單元，電極單元包含陰極、至少一個陽極，所述陰極和陽極相互平行設(shè)置，所述陽極包含臺 階型陽極炭塊、陽極導(dǎo)桿，所述陽極導(dǎo)桿與臺階型陽極炭塊的上端連接在一起，所述陰極置 于電解質(zhì)中，陰極的一端嵌入電解熔煉池一側(cè)并延伸至電解熔煉池的外側(cè)，所述電解熔煉 池內(nèi)設(shè)有與陰極位置相對應(yīng)的金屬收集槽。
[0005] 根據(jù)上述的電解槽結(jié)構(gòu)，所述電解熔煉池包含槽殼、安裝在槽殼內(nèi)側(cè)的襯體，所述 襯體內(nèi)設(shè)有與陰極位置相對應(yīng)的金屬收集槽，所述陰極為由碳素材料或金屬材料制成的陰 極板，所述陽極導(dǎo)桿上端設(shè)有用于固定陽極母線的通孔，陽極母線一端通過陽極軟連接與 進電母線固定連接。
[0006] 優(yōu)選的，所述槽殼包括上口的殼體、焊接在殼體外側(cè)的由加強筋板和加強板構(gòu)成 的外殼和底座，殼體上口的四周設(shè)有槽沿板。
[0007] 優(yōu)選的，所述襯體包括底部內(nèi)襯和側(cè)部內(nèi)襯，所述底部內(nèi)襯包括保溫層、耐火層、 防腐層和抗?jié)B層，所述側(cè)部內(nèi)襯包括保溫層和耐火層，所述金屬收集槽設(shè)置在與陰極板位 置對應(yīng)的底部內(nèi)襯上。
[0008] 根據(jù)上述的電解槽結(jié)構(gòu)，所述金屬收集槽呈斜坡狀，為一端高一端低，中間高兩端 低，中心高四周低，兩端高中間低，四周高中心低中的任一種。
[0009] 根據(jù)上述的電解槽結(jié)構(gòu)，所述臺階型陽極炭塊由碳素材料制成，臺階型陽極炭塊 的上端通過連接爪與陽極導(dǎo)桿連接，或臺階型陽極炭塊的上端設(shè)有螺旋盲孔，陽極導(dǎo)桿通 過螺旋盲孔與陽極炭塊連接。
[0010] 優(yōu)選的，所述連接爪采用耐熱鋼材質(zhì)，所述連接爪包含爪齒和爪梁，所述爪齒嵌入 陽極炭塊中，爪梁與陽極導(dǎo)桿固定連接。 toon] 根據(jù)上述的電解槽結(jié)構(gòu)，電解槽上部還設(shè)置有支撐框架，所述電極裝置還包含有 電極移動機構(gòu)，所述電極移動機構(gòu)包含分別固定在兩側(cè)支撐框架上且相互平行的導(dǎo)軌、與 導(dǎo)軌相匹配的導(dǎo)軌座和設(shè)置在導(dǎo)軌座上的伺服電機，兩側(cè)支撐框架的外側(cè)面分別固定設(shè)有 齒條，所述伺服電機上固定設(shè)有與齒條相匹配的齒輪。電極移動機構(gòu)還可以采用氣缸或電 液推桿作為調(diào)整極距的移動機構(gòu)。
[0012] 根據(jù)上述的電解槽結(jié)構(gòu)，所述槽殼上部設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，上部密封結(jié)構(gòu)包含端部密 封罩、側(cè)部密封罩，側(cè)部密封罩上設(shè)有吊環(huán)、陽極導(dǎo)桿移動縫隙及物料添加孔，陽極導(dǎo)桿移 動縫隙通過端部密封罩密封，所述端部密封罩材質(zhì)為耐火板或耐火布。
[0013] 根據(jù)上述的電解槽結(jié)構(gòu)，所述電極單元包含一個陰極、兩個陽極，陰極設(shè)于兩個陽 極之間。
[0014] 本實用新型電解槽結(jié)構(gòu)的有益效果：
[0015] 1.本實用新型供電方式簡單，電磁危害小，電極單元水平設(shè)置，在電解槽內(nèi)可以為 多個，以電壓的形式供電，電流不必太大，可以避免磁場的危害，陰極和陽極的表面相互平 行，且間距可調(diào)；陽極電流從電解槽的上部引入，陰極電流可以從電解槽的側(cè)部引出，或從 電解槽的上部引出，或從電解槽的底部引出，可適用于鎂、鋁、鈦、稀土等，使用范圍廣，產(chǎn)能 更大，更加省電。
[0016] 2.本實用新型節(jié)電效果顯著，設(shè)備產(chǎn)出率高，陽極和陰極之間極距可以調(diào)節(jié)，電極 單元之間可以有很小的極距，降低電解槽的槽電壓；且陰極的兩個側(cè)面上都能析出金屬，大 大提高了設(shè)備產(chǎn)出率。
[0017] 3.本實用新型節(jié)約母線，經(jīng)濟性好，陰極直接浸入電解質(zhì)中，節(jié)省了連接母線，降 低了母線的壓降，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，能夠保證穩(wěn)定的供電效率和生產(chǎn)效率，減少能源損 耗。
[0018] 4.本實用新型密封性好，使用壽命長，能源利用率高，具有較好的市場推廣前景和 社會推廣價值。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0019] ：
[0020] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本實用新型圖1所示的俯視圖；
[0022] 圖3為本實用新型圖2所示的A-A剖視圖；
[0023] 圖4為本實用新型的陽極結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0024] 圖5為本實用新型的陽極結(jié)構(gòu)示意圖之二。

【具體實施方式】 [0025] ：
[0026] 圖中標(biāo)號1代表槽殼，標(biāo)號2代表上部密封結(jié)構(gòu)，標(biāo)號3代表側(cè)部襯體保溫層，標(biāo) 號4代表側(cè)部襯體耐火層，標(biāo)號5代表底部襯體，標(biāo)號6代表陰極，標(biāo)號7代表陽極炭塊，標(biāo) 號8代表陽極導(dǎo)桿，標(biāo)號9代表伺服電機，標(biāo)號10代表下料裝置，標(biāo)號11代表陽極母線，標(biāo) 號12代表陽極軟連接，標(biāo)號13代表進電母線，標(biāo)號14代表齒條，標(biāo)號15代表齒輪，標(biāo)號16 代表導(dǎo)軌，標(biāo)號17代表導(dǎo)軌座，標(biāo)號19代表加強筋，標(biāo)號20代表加強板，標(biāo)號21代表連接 爪。
[0027] 下面結(jié)合附圖和技術(shù)方案對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明，并通過優(yōu)選的實施 例詳細(xì)說明本實用新型的實施方式，但本實用新型的實施方式并不限于此。
[0028] 實施例一，參見圖1~4, 一種電解槽結(jié)構(gòu)，包含電解熔煉池、電極裝置、下料裝置，在 電解熔煉池內(nèi)設(shè)有電極裝置，所述電極裝置包含至少一個水平設(shè)置的電極單元，電極單元 包含陰極、至少一個陽極，所述陰極和陽極相互平行設(shè)置，所述陽極包含臺階型陽極炭塊、 陽極導(dǎo)桿，所述陽極導(dǎo)桿與臺階型陽極炭塊的上端連接在一起，所述陰極置于電解質(zhì)中，陰 極的一端嵌入電解熔煉池一側(cè)并延伸至電解熔煉池的外側(cè)，所述電解熔煉池內(nèi)設(shè)有與陰極 位置相對應(yīng)的金屬收集槽。
[0029] 所述電解熔煉池包含槽殼、安裝在槽殼內(nèi)側(cè)的襯體，所述襯體內(nèi)設(shè)有與陰極位置 相對應(yīng)的金屬收集槽，所述陰極為由碳素材料或金屬材料制成的陰極板，所述陽極導(dǎo)桿上 端設(shè)有用于固定陽極母線的通孔，陽極母線一端通過陽極軟連接與進電母線固定連接。
[0030] 優(yōu)選的，所述槽殼包括上口的殼體、焊接在殼體外側(cè)的由加強筋板和加強板構(gòu)成 的外殼和底座，殼體上口的四周設(shè)有槽沿板。
[0031] 優(yōu)選的，所述襯體包括底部內(nèi)襯和側(cè)部內(nèi)襯，所述底部內(nèi)襯包括保溫層、耐火層、 防腐層和抗?jié)B層，所述側(cè)部內(nèi)襯包括保溫層和耐火層，所述金屬收集槽設(shè)置在與陰極板位 置對應(yīng)的底部內(nèi)襯上。
[0032] 所述金屬收集槽呈斜坡狀，為一端高一端低，中間高兩端低，中心高四周低，兩端 高中間低，四周高中心低中的任一種。
[0033] 所述臺階型陽極炭塊由碳素材料制成，臺階型陽極炭塊的上端通過連接爪與陽極 導(dǎo)桿連接，或臺階型陽極炭塊的上端設(shè)有螺旋盲孔，陽極導(dǎo)桿通過螺旋盲孔與陽極炭塊連 接。
[0034] 優(yōu)選的，所述連接爪采用耐熱鋼材質(zhì)，所述連接爪包含爪齒和爪梁，所述爪齒嵌入 陽極炭塊中，爪梁與陽極導(dǎo)桿固定連接。
[0035] 電解槽上部還設(shè)置有支撐框架，所述電極裝置還包含有電極移動機構(gòu)。
[0036] 所述電極移動機構(gòu)包含分別固定在兩側(cè)支撐框架上且相互平行的導(dǎo)軌、與導(dǎo)軌相 匹配的導(dǎo)軌座和設(shè)置在導(dǎo)軌座上的伺服電機，兩側(cè)支撐框架的外側(cè)面分別固定設(shè)有齒條， 所述伺服電機上固定設(shè)有與齒條相匹配的齒輪。電極移動機構(gòu)還可以采用氣缸或電液推桿 作為調(diào)整極距的移動機構(gòu)。
[0037] 所述槽殼上部設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，上部密封結(jié)構(gòu)包含端部密封罩、側(cè)部密封罩，側(cè)部密 封罩上設(shè)有吊環(huán)、陽極導(dǎo)桿移動縫隙及物料添加孔，陽極導(dǎo)桿移動縫隙通過端部密封罩密 封，所述端部密封罩材質(zhì)為耐火板或耐火布。
[0038] 所述電極單元包含一個陰極、兩個陽極，陰極設(shè)于兩個陽極之間。
[0039] 實施例二，參見圖1飛所示，與實施例一基本相同，不同之處在于：陽極炭塊的垂 直延伸端設(shè)有螺旋盲孔，陽極導(dǎo)桿通過螺旋盲孔與陽極炭塊連接。
【權(quán)利要求】
1. 一種電解槽結(jié)構(gòu)，包含電解熔煉池、電極裝置、下料裝置，在電解熔煉池內(nèi)設(shè)有電極 裝置，其特征在于：所述電極裝置包含至少一個水平設(shè)置的電極單元，電極單元包含陰極、 至少一個陽極，所述陰極和陽極相互平行設(shè)置，所述陽極包含臺階型陽極炭塊、陽極導(dǎo)桿， 所述陽極導(dǎo)桿與臺階型陽極炭塊的上端連接在一起，所述陰極置于電解質(zhì)中，陰極的一端 嵌入電解熔煉池一側(cè)并延伸至電解熔煉池的外側(cè)，所述電解熔煉池內(nèi)設(shè)有與陰極位置相對 應(yīng)的金屬收集槽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述電解熔煉池包含槽殼、安裝在 槽殼內(nèi)側(cè)的襯體，所述襯體內(nèi)設(shè)有與陰極位置相對應(yīng)的金屬收集槽，所述陰極為由碳素材 料或金屬材料制成的陰極板，所述陽極導(dǎo)桿上端設(shè)有用于固定陽極母線的通孔，陽極母線 一端通過陽極軟連接與進電母線固定連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述槽殼包括上部開口的殼體、 焊接在殼體外側(cè)的由加強筋板和加強板構(gòu)成的外殼和底座，殼體上部開口的四周設(shè)有槽沿 板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述襯體包括底部內(nèi)襯和側(cè)部內(nèi) 襯，所述底部內(nèi)襯包括保溫層、耐火層、防腐層和抗?jié)B層，所述側(cè)部內(nèi)襯包括保溫層和耐火 層，所述金屬收集槽設(shè)置在與陰極板位置對應(yīng)的底部內(nèi)襯上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述金屬收集槽呈斜坡狀，為一端 高一端低，中間高兩端低，中心高四周低，兩端高中間低，四周高中心低中的任一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述臺階型陽極炭塊由碳素材料 制成，臺階型陽極炭塊的上端通過連接爪與陽極導(dǎo)桿連接，或臺階型陽極炭塊的上端設(shè)有 螺旋盲孔，陽極導(dǎo)桿通過螺旋盲孔與陽極炭塊連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述連接爪采用耐熱鋼材質(zhì)，所述 連接爪包含爪齒和爪梁，所述爪齒嵌入陽極炭塊中，爪梁與陽極導(dǎo)桿固定連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：電解槽上部還設(shè)置有支撐框架，所 述電極裝置還包含有電極移動機構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電解槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述電極移動機構(gòu)包含分別固定 在兩側(cè)支撐框架上且相互平行的導(dǎo)軌、與導(dǎo)軌相匹配的導(dǎo)軌座和設(shè)置在導(dǎo)軌座上的伺服電 機，兩側(cè)支撐框架的外側(cè)面分別固定設(shè)有鏈條，所述伺服電機上固定設(shè)有與鏈條相匹配的 齒輪。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述槽殼上部設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，上 部密封結(jié)構(gòu)包含端部密封罩、側(cè)部密封罩，側(cè)部密封罩上設(shè)有吊環(huán)、陽極導(dǎo)桿移動縫隙及物 料添加孔，陽極導(dǎo)桿移動縫隙通過端部密封罩密封，所述端部密封罩材質(zhì)為耐火板或耐火 布。
【文檔編號】C25C3/08GK203878226SQ201420260932
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】李龍龍, 鄒亮, 康曉東, 趙康偉 申請人:鄭州輕冶科技有限公司