專利名稱：電解鋁生產(chǎn)工藝及熔鋁電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能源消耗少、生產(chǎn)成本低、環(huán)保性能好的電解鋁生產(chǎn)工藝及熔鋁電解槽。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)鋁冶煉方法是，在自外向內(nèi)依次設(shè)置外殼層、保溫材料層和耐火磚層的電解槽中，槽底設(shè)置陰極、頂部設(shè)置碳塊自焙陽極，在電極之間通電使氧化鋁熔化電解。生產(chǎn)過程中，向氧化鋁中加入氧化鋁重量10-11％的冰晶石作為助熔劑，熔化溫度為1250℃。電解過程中，碳塊電極熔燒，污染嚴(yán)重；每生產(chǎn)1噸鋁液，要熔燒800千克電極碳塊，原料消耗多；每噸鋁液耗電10000千瓦時，能耗大；電解所得鋁液從電解槽上部抽走，需另設(shè)動力。產(chǎn)品生產(chǎn)成本整體較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種能源消耗少、生產(chǎn)成本低、環(huán)保性能好的電解鋁生產(chǎn)工藝及熔鋁電解槽。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案電解鋁生產(chǎn)工藝，采用自外向內(nèi)依次設(shè)置外殼層、保溫材料層和耐火材料層的電解槽，電解槽內(nèi)壁設(shè)置耐熱抗堿層，兩側(cè)的耐熱抗堿層上對應(yīng)均設(shè)安裝電極的凹槽或卡件，相鄰設(shè)置的陰、陽電極與電源連接。
耐熱抗堿層為石墨層或金屬鎂層。
電解槽槽底與凹槽或卡件對應(yīng)位置設(shè)置有電極支墩，電解槽底部設(shè)有鋁液出口。
電極采用耐熱鋼合金電極，電極間距60-100mm。
向氧化鋁中加入氧化鋁重量6-14％的氫氧化鈉和3-4％的冰晶石作為助熔劑。
熔鋁電解槽，包括自外向內(nèi)依次設(shè)置的外殼層、保溫材料層和耐火材料層，電解槽內(nèi)壁設(shè)有耐熱抗堿層，兩側(cè)的耐熱抗堿層上對應(yīng)均設(shè)安裝豎向電極的凹槽或卡件。
槽底與凹槽或卡件對應(yīng)位置設(shè)置有電極支墩，電解槽底部設(shè)有鋁液出口。
凹槽或卡件中插裝電極片，電極間距60-100mm。
本發(fā)明利用豎向設(shè)置于耐熱抗堿層(石墨層或金屬鎂層)上凹槽或卡件內(nèi)的陽極與陰極，通電進(jìn)行氧化鋁的熔化電解，一改傳統(tǒng)的自焙碳塊陽極電解熔鋁方法。電極可用耐熱鋼合金電極，電極豎向設(shè)置后，間距大為減小，發(fā)熱面大幅度增加。由于不再使用自焙電極，原材料消耗大為減少，同時避免了碳塊熔燒帶來的污染，環(huán)保節(jié)能。以大部分氫氧化鈉代替冰晶石作為助熔劑，原料成本降低；同時氫氧化鈉的加入使得系統(tǒng)的熔點(diǎn)降低，系統(tǒng)熔化溫度約750-800℃，電力消耗減少。采用上述工藝和電解槽，氧化鋁從電解槽上面加入，鋁液從電解槽下面自行匯流流出，可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。由于電解槽工作溫度低，不但電解槽使用壽命長，而且電極消耗小、使用壽命長。使用本發(fā)明工藝，可降低耗電量約40％，噸鋁生產(chǎn)成本降低40-50％。本發(fā)明中通電電流、電壓同現(xiàn)有技術(shù)。


圖1為本發(fā)明所用電解槽結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖。
具體實施例方式
實施例1、電解鋁生產(chǎn)工藝，采用自外向內(nèi)依次設(shè)置外殼層1、保溫材料層2和耐火材料層3的電解槽，電解槽內(nèi)壁設(shè)置石墨層4，兩側(cè)的石墨層4上對應(yīng)均設(shè)插裝有電極的凹槽5，相鄰設(shè)置的陰、陽電極與電源連接。電極采用耐熱鋼合金電極，電極間距60mm。電解槽槽底與凹槽5對應(yīng)位置設(shè)置有電極支墩6，電解槽底部設(shè)有鋁液出口7。
電解過程中，向氧化鋁中加入氧化鋁重量6％的氫氧化鈉和3％的冰晶石作為助熔劑。
實施例2、本實施例中，電極間距80mm。電解過程中，向氧化鋁中加入氧化鋁重量10％的氫氧化鈉和3.5％的冰晶石作為助熔劑。其他同實施例1。
實施例3、本實施例中，電極間距100mm。電解過程中，向氧化鋁中加入氧化鋁重量14％的氫氧化鈉和4％的冰晶石作為助熔劑。其他同實施例1。
權(quán)利要求
1.電解鋁生產(chǎn)工藝，其特征在于，采用自外向內(nèi)依次設(shè)置外殼層、保溫材料層和耐火材料層的電解槽，電解槽內(nèi)壁設(shè)置耐熱抗堿層，兩側(cè)的耐熱抗堿層上對應(yīng)均設(shè)安裝電極的凹槽或卡件，相鄰設(shè)置的陰、陽電極與電源連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電解鋁生產(chǎn)工藝，其特征在于，耐熱抗堿層為石墨層或金屬鎂層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電解鋁生產(chǎn)工藝，其特征在于，電解槽槽底與凹槽或卡件對應(yīng)位置設(shè)置有電極支墩，電解槽底部設(shè)有鋁液出口。
4.如權(quán)利要求3所述的電解鋁生產(chǎn)工藝，其特征在于，電極采用耐熱鋼合金電極，電極間距60-100mm。
5.如權(quán)利要求3所述的電解鋁生產(chǎn)工藝，其特征在于，向氧化鋁中加入氧化鋁重量6-14％的氫氧化鈉和3-4％的冰晶石作為助熔劑。
6.如權(quán)利要求4所述的電解鋁生產(chǎn)工藝，其特征在于，向氧化鋁中加入氧化鋁重量6-14％的氫氧化鈉和3-4％的冰晶石作為助熔劑。
7.熔鋁電解槽，包括自外向內(nèi)依次設(shè)置的外殼層、保溫材料層和耐火材料層，其特征在于，電解槽內(nèi)壁設(shè)有耐熱抗堿層，兩側(cè)的耐熱抗堿層上對應(yīng)均設(shè)安裝豎向電極的凹槽或卡件。
8.如權(quán)利要求7所述的熔鋁電解槽，其特征在于，槽底與凹槽或卡件對應(yīng)位置設(shè)置有電極支墩，電解槽底部設(shè)有鋁液出口。
9.如權(quán)利要求7或8所述的熔鋁電解槽，其特征在于，凹槽或卡件中插裝電極片，電極間距60-100mm。
全文摘要
電解鋁生產(chǎn)工藝及熔鋁電解槽，屬于鋁生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。采用自外向內(nèi)依次設(shè)置外殼層、保溫材料層和耐火材料層的電解槽，電解槽內(nèi)壁設(shè)置耐熱抗堿層，兩側(cè)的耐熱抗堿層上對應(yīng)均設(shè)安裝電極的凹槽或卡件，電極與電源連接。電解槽槽底與凹槽對應(yīng)位置設(shè)置有電極支墩，電解槽底部設(shè)有鋁液出口。電極采用耐熱鋼合金電極，電極間距60－100mm。向氧化鋁中加入氧化鋁重量6－14％的氫氧化鈉和3－4％的冰晶石作為助熔劑。本發(fā)明工藝能源消耗少、生產(chǎn)成本低、環(huán)保性能好。
文檔編號C25C3/08GK1936086SQ20061007764
公開日2007年3月28日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者趙西安 申請人:趙西安