【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种残极余热回收的装置及其方法，属于残极余热回收工具领域。
技术介绍
1、铝电解生产过程中，阳极随着电化学反应的进行被不断消耗，需定期更换炭素阳极，换极工作成为铝冶炼过程中的一项重要的操作内容。目前针对换极工艺，存在以下问题：
2、其一，残极带走电解槽大量热量；更换下的热残极一般温度在800摄氏度左右，带走电解槽大量热量，若将其置于电解车间自然冷却，热量将释放于环境中，与此同时残极中含有的氟化物会与空气中水蒸气反应生成hf气体，具有较大毒性。研究表明，电解车间残极产生的氟化物约占电解车间排放氟化物的1/3，折合成重量约为0.2kgf/t－al。初步计算发现，单位原铝残极量带走热量折合标煤约为6kg。
3、其二，新极加热时间长，影响槽况；冷的新极置于电解槽内后，需要槽内的热量将其加热到足够温度才能导电，需要额外耗费较多能量。然而在换极过程中，阳极进入电解槽后，从常温逐步升高到电解正常生产温度需要从电解槽中吸取大量的热量，对电解槽的稳定性、热平衡、电流效率、阳极电流分布等方面均产生严重的负面影响，对电解槽正常生产干扰极大。
4、即，现需要一种残极余热回收的装置及其方法，能回收残极预热并加热新极，减少铝电解过程大量的能源浪费，提高电解槽生产稳定性和增加能源效率，减少能耗提高经济性，并在一定程度上减少车间敞开式残极释放的有害气体及粉尘对环境的影响。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种残极余热回收的装置及其方法，能回收残极
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术公开了一种残极余热回收的装置，它包括收纳残极及新极用的箱体，在箱体一端设有封门，其特征在于，在箱体上部设有残极和新极导杆的移动通道，在移动通道左右两侧设有自动封闭移动通道用的钢刷，在箱体内底部设有托板，在托板下设有相变储能层。
4、上述的，还包括在箱体侧壁设有的测温孔。
5、上述的，在箱体内壁设有石棉保温层。
6、前述的，在箱体下部设有移动底座。
7、该残极余热回收的方法，利用箱体收纳残极以减少工作环境的热辐射及避免残极中含有的氟化物与空气中水蒸气反应生成有害气体；通过箱体利用残极放热对新极进行预热，减少新极放入电解槽后造成的扰动及节约能源，以相变储能层提高对新极预热的稳定性及均匀性。
8、上述的，该方法包括新极温度测定、残极温度连同储能材料温度测定。
9、上述的，新极温度测定包括以下步骤：
10、步骤s1,在新极放入箱体之前测量新极温度；步骤s2,新极放入箱体之后，每半个小时测量一组数据，所述测量包括通过箱体上设有的测温孔以直接接触阳极的方式测量新极温度，以不接触阳极与箱体的方式测量箱体内环境温度；步骤s3,记录新极在箱体中的数据，当新极温度出现转折点或新极温度变化缓慢时将新极取出；步骤s4,在新极取出箱体之后，测量新极温度。
11、上述的，残极温度连同储能材料温度测定包括以下步骤：
12、步骤s1,在残极放入箱体之前，测量残极温度；步骤s2,残极放入箱体之后，每半个小时测量一组数据，所述测量包括通过箱体上设有的测温孔以直接接触阳极的方式测量残极和储能材料的温度；步骤s3,记录残极在箱体中的数据，当残极温度出现转折点或新极温度变化缓慢时将残极取出；步骤s4,在残极取出箱体之后，测量残极温度。
13、前述的，在对新极或残极测量时，新极或残极的测量点包括阳极底掌测三个点，阳极中部测一个点，阳极上部测一个点，钢爪测一个点，导杆测一个点。
14、与现有技术比较，本专利技术的有益效果是：
15、1、本专利技术通过箱体能同时进行收容残极及新阳机，通过残极散热，新极吸热，从而实现对新极的预热，与现有将常温状态新极放入电解槽的方式相比，预热后的新极能减少铝电解过程大量的能源浪费，提高电解槽生产稳定性和增加能源效率，减少能耗提高经济性，并在一定程度上减少车间敞开式残极释放的有害气体及粉尘对环境的影响；具体的，通过设置移动通道能便于将残极及新极吊装方式装卸进入箱体内，而且，通过钢刷能在残极和新极的导杆通过后，自动闭合关闭移动通道，尽量减小热气的外溢，同时，因为托板导热性差，当残极及新极放置在托板上后，利用相变储能材料对残极的废热进行回收储存，储热密度大、性能稳定的特点，对新极进行稳定预热，缓解能量供需时空不匹配问题，提升了能源综合利用率，提高铝电解槽的稳定性和工作效率，通过相变储能层有利于导热，能均匀对新极底侧中部进行均匀预热。
16、2、该装置包括在箱体侧壁设有的测温孔，这样的结构，通过测温孔能对预热过程的残极及新极温度进行测量，能把握换热过程中残极及新极的情况。
17、3、在箱体内壁设有石棉保温层，这样通过石棉保温层能对箱体内的空腔进行保温，提高换热效果。
18、4、在箱体下部设有移动底座，这样通过移动底座有利于装置进行移动。
19、5、余热回收装置是一个密闭箱体，残极放置在装置内，可减少对外界的热辐射。当残极和新极同时放置装置内，还会有残极与新极之间的热辐射，新极的预热效果会更好。
20、6、大部分车间的残极都是将残极运至冷却车间，使其自然冷却，残极的热量回收率几乎为零，而且冷却期间产生的氟化物对环境有影响。通过密封保温箱减少残极释放的氟化物及粉尘，改善电解车间工作环境，降低污染物的排放。残极余热阶梯利用可行性高。根据余热温度阶梯利用的特点，阳极棒的热量经过预热阳极棒后，可以制备蒸汽用于氧化铝车间或者制冷空调，减少空调用电量。
21、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种残极余热回收的装置，它包括收纳残极及新极用的箱体（1），在箱体（1）一端设有封门（2），其特征在于，在箱体（1）上部设有残极和新极导杆的移动通道（3），在移动通道（3）左右两侧设有自动封闭移动通道（3）用的钢刷（4），在箱体（1）内底部设有托板，在托板下设有相变储能层。
2.根据权利要求1所述的残极余热回收的装置，其特征在于，还包括在箱体（1）侧壁设有的测温孔。
3.根据权利要求1所述的残极余热回收的装置，其特征在于，在箱体（1）内壁设有石棉保温层（5）。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的残极余热回收的装置，其特征在于，在箱体（1）下部设有移动底座（6）。
5.一种残极余热回收的方法，其特征在于，该方法利用箱体（1）收纳残极以减少工作环境的热辐射及避免残极中含有的氟化物与空气中水蒸气反应生成有害气体；通过箱体（1）利用残极放热对新极进行预热，减少新极放入电解槽后造成的扰动及节约能源，以相变储能层提高对新极预热的稳定性及均匀性。
6.根据权利要求5所述的残极余热回收的方法，其特征在于，该方法包括新极温度测定、残
7.根据权利要求6所述的残极余热回收的方法，其特征在于，所述新极温度测定包括以下步骤：
8.根据权利要求6所述的残极余热回收的方法，其特征在于，所述残极温度连同储能材料温度测定包括以下步骤：
9.根据权利要求7或8所述的残极余热回收的方法，其特征在于，在对新极或残极测量时，新极或残极的测量点包括阳极底掌测三个点，阳极中部测一个点，阳极上部测一个点，钢爪测一个点，导杆测一个点。
...【技术特征摘要】
1.一种残极余热回收的装置，它包括收纳残极及新极用的箱体（1），在箱体（1）一端设有封门（2），其特征在于，在箱体（1）上部设有残极和新极导杆的移动通道（3），在移动通道（3）左右两侧设有自动封闭移动通道（3）用的钢刷（4），在箱体（1）内底部设有托板，在托板下设有相变储能层。
2.根据权利要求1所述的残极余热回收的装置，其特征在于，还包括在箱体（1）侧壁设有的测温孔。
3.根据权利要求1所述的残极余热回收的装置，其特征在于，在箱体（1）内壁设有石棉保温层（5）。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的残极余热回收的装置，其特征在于，在箱体（1）下部设有移动底座（6）。
5.一种残极余热回收的方法，其特征在于，该方法利用箱体（1）收纳残极以减少工作环境的热辐射及避免...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凡华，李晓波，吴家洪，周强，
申请(专利权)人：贵州华仁新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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