一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构，它包括一水平罩板，所述水平罩板包括位于中间的第一罩板和位于两侧的第二罩板和第三罩板，所述第二罩板和第三罩板为水平板且位于同一水平直线上，所述第一罩板包括带孔的顶板和位于两侧的侧板；所述顶板高出第二罩板和第三罩板至少0.2m；所述侧板的一端与顶板连接，另一端与第二罩板和第三罩板连接。本实用新型专利技术有效地解决了电解槽对厂房的炉气泄露问题，实现了不用密封件而达到阻止烟气的泄漏的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于铝电解行业生态冶金的
，尤其是涉及一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构。
技术介绍
当前全球冶金行业对于环境保护的意识不断加强，在电解铝行业各国都出台了专门针对氟化物排放的标准，而我国目前还有待进一步规范这个标准。在电解铝工业中，控制铝电解槽炉气泄露是控制氟化物排放一个重要方面。如果电解槽气密性不好，炉气泄露到厂房中会严重危害工人健康。另一方面，为了使槽内保证一定负压，必须提高炉气收集量，采用大功率风扇，增加铝厂耗电量。在全球铝工业收益减少的背景下，必须将节能概念贯彻在电解铝生产的每一个环节。目前，电解槽主要是通过从顶部抽出大量空气和炉气的混合物在炉内产生负压来控制炉气泄漏到厂房中。在阳极导杆穿过的炉子水平罩板上会留出一定的间隙，一般是采用加装密封装置来减少这些间隙处的炉气泄露。目前，国内外关于电解槽顶部气密性装置的专利，如“铝电解槽上的密封中隔板”、“一种电解槽阳极导杆自动密封装置”、“铝电解槽盖板”，“ElectrolyticCellLeakLimiter”等多是采用在导杆与水平罩板缝隙之间添加密封部件，阻止烟气的泄漏。但是，实际生产过程中由于阳极碳块需要频繁更换，机械密封部件极易磨损，脱落，很难保证及时修理更换。另外，由于水平罩板处于炉内最高位置，一般与抽气口高度一样，因此罩板下炉气的氟化物浓度很高(可达到400-800ppm)。一旦炉气从这些间隙析出，其本身就带有大量有毒气体。一旦某处密封件脱落，将会有大量的有害气体从缝隙逸出。即使密封部件安装正常，也很难达到完全的密封。一旦炉内气动系统工作在炉内产生一定压力冲击，也会从密封处析出有害炉气。一个炉子一般有20-40个导杆，一间厂房中有几百台电解槽，要保证每个密封件工作正常需要大量的零件和人力维护，在实际生产中效果不好。因此仅仅考虑在电解槽间隙处安装密封装置，既增加了操作和维护的难度，又不能很好的达到控制炉气泄露的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本技术提供了一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构，通过所设计的槽顶结构改变了炉气内HF气体的分布，降低了极易泄露气体的罩板与导杆间隙间的HF浓度，使之大量集中于抽气管下方，有效地解决了电解槽对厂房的炉气泄露问题，实现了不用密封件而达到阻止烟气的泄漏的效果。本技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构，它包括一水平罩板，所述水平罩板包括位于中间的第一罩板和位于两侧的第二罩板和第三罩板，所述第二罩板和第三罩板为水平板且位于同一水平直线上，所述第一罩板包括带孔的顶板和位于两侧的侧板；所述顶板高出第二罩板和第三罩板至少0.2m；所述侧板的一端与顶板连接，另一端与第二罩板和第三罩板连接。优选的，所述第一罩板的宽度大于电解槽的抽气管的直径，小于电解槽的两个悬臂之间的距离。优选的，所述顶板的孔正对电解槽的抽气管入口。优选的，所述顶板高出第二罩板和第三罩板的距离h满足0.2m≤h≤0.5m。优选的，所述第一罩板的横截面为矩形、梯形、拱形中的任意一种。优选的，所述第一罩板的横截面为梯形，所述侧板与水平面的夹角α满足45°≤α＜90°。优选的，所述第一罩板的横截面为拱形，所述侧板与第二罩板和第三罩板连接处的圆角半径r≤0.2m。优选的，所述第二罩板和第三罩板为水平放置或倾斜放置，所述第二罩板和第三罩板靠近第一罩板的位置高于与侧罩板连接的位置。优选的，所述第二罩板和第三罩板的倾斜角度β均满足β≤20°。本技术的有益效果：本技术所述的用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构，将原有水平罩板设计成为位于中间的第一罩板高出位于两侧的第二罩板和第三罩板的新型结构，以此改变炉气内HF气体的分布，由于HF密度小于空气，HF将在炉内最高位置堆积，以此降低了极易泄露气体的水平罩板与导杆间隙间的HF浓度，使之大量集中于抽气管下方，使得抽气管更容易将其抽走。。本技术无需加装密封装置，炉内HF气体分布改变，使电解槽上部分间隙附近炉气中HF含量显著减小，炉内负压要求减小，抽气量减少，进而节约了能耗费和设备购置费，降低了电解铝的生产成本，具有极大的潜在经济和生态效益。附图说明图1为现有铝电解槽上部分结构的示意图。图2为第一罩板横截面为矩形的槽顶结构的示意图。图3为第一罩板横截面为梯形的槽顶结构的示意图。图4为第一罩板横截面为拱形的槽顶结构的示意图。附图标记说明如下：1-侧罩板，2-水平罩板，3-泄露炉气，4-阳极碳块导杆，5-悬臂，6-抽气管，7-炉渣，21-第一罩板，22-第二罩板，23-第三罩板，201-顶板，202-侧板。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本技术作进一步的说明，但本技术的保护范围并不限于此。如图1所示，现有铝电解槽上部的结构包括侧板1、水平罩板2、阳极碳块导杆4、悬臂5、抽气管6和炉渣7，炉顶的抽气管6进口安装在水平罩板2上，水平罩板2向两侧延伸，两侧的阳极碳块导杆4穿过水平罩板2并固定在悬臂5上，泄露炉气3集中在水平罩板2下面，通过水平罩板2与阳极碳块导杆4间隙泄漏到厂房中。如图2所示，本技术所述提高铝电解槽气密性的槽顶结构，该槽顶结构的水平罩板2包括位于中间的第一罩板21和位于两侧的第二罩板22和第三罩板23，所述第二罩板22和第三罩板23为水平板、高度相同且位于同一水平直线上。所述第一罩板21的宽度大于抽气管6的直径，且小于两个悬臂5之间的距离。所述第一罩板21包括带孔的顶板201和位于两侧的侧板202；所述顶板201的孔正对电解槽的抽气管6入口；所述顶板201高出第二罩板22和第三罩板23的距离h满足0.2m≤h≤0.5m，这是因为上升高度小于0.2米不能产生足够的高度差，因此很难有效地将有毒气体引导到中间凸起部分；而上升高度大于0.5米会给设计和安装其他顶部设备带来麻烦。所述顶板201的两端分别连接两个侧板202的一端，侧板202的另一端连接第二罩板22或第三罩板23。通过这种结构的设计，原本要从阳极碳块导杆4和水平罩板2的缝隙中溢出的氟化物(如HF气体)会上浮，聚集在中间顶板202的下方，使得抽气管6更容易将其抽走。利用HF密度小于空气的特点，炉气中的HF将上浮在炉内最高部分，而使在阳极碳块导杆4和水平罩板2的缝隙处HF浓度降低到很低水平。同时，原来罩板两侧下方的毒气含量大大降低，溢出到厂房的毒气量可以忽略不计，因此也无需加装密封装置。如图3和图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构，其特征在于，包括一水平罩板(2)，所述水平罩板(2)包括位于中间的第一罩板(21)和位于两侧的第二罩板(22)和第三罩板(23)，所述第二罩板(22)和第三罩板(23)为水平板且位于同一水平直线上，所述第一罩板(21)包括带孔的顶板(201)和位于两侧的侧板(202)；所述顶板(201)高出第二罩板(22)和第三罩板(23)至少0.2m；所述侧板(202)的一端与顶板(201)连接，另一端与第二罩板(22)和第三罩板(23)连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构，其特征在于，包括一水平罩板(2)，所述
水平罩板(2)包括位于中间的第一罩板(21)和位于两侧的第二罩板(22)和第三罩板(23)，
所述第二罩板(22)和第三罩板(23)为水平板且位于同一水平直线上，所述第一罩板(21)
包括带孔的顶板(201)和位于两侧的侧板(202)；所述顶板(201)高出第二罩板(22)和
第三罩板(23)至少0.2m；所述侧板(202)的一端与顶板(201)连接，另一端与第二罩板
(22)和第三罩板(23)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构，其特征在于，所述
第一罩板(21)的宽度大于电解槽的抽气管(6)的直径，小于电解槽的两个悬臂(5)之间
的距离。
3.根据权利要求1所述的一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构，其特征在于，所述
顶板(201)的孔正对电解槽的抽气管(6)入口。
4.根据权利要求1所述的一种用于提高铝电解槽气密性的槽顶结构，其特征在于，所述
顶板(201)高出第二罩板(22)和第三罩板(23)的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵睿杰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32