專(zhuān)利名稱(chēng)：一種惰性電極鋁電解槽的下料設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋁電解槽用的下料設(shè)備，尤其是涉及一種適合惰性電極鋁電解槽的下料設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解槽下料裝器，通常是采用一種管式定容下料裝置。該定容下料裝置主要由提供動(dòng)力的下料氣缸、帶有兩個(gè)錐形閥的拉桿、定容管、料倉(cāng)，這四大部分組成。其工作原理是拉桿在氣缸的帶動(dòng)下，上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，拉桿底部的錐形閥與定容管下端緊密配合，與此同時(shí)拉桿上部的錐形閥離開(kāi)定容管上端，形成一個(gè)縫隙，于是料倉(cāng)中的氧化鋁經(jīng)過(guò)該逢隙進(jìn)入定容管。當(dāng)拉桿向下運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，拉桿上部的錐形閥與定容管上端緊密配合，料倉(cāng)中的氧化鋁停止進(jìn)入定容管，同時(shí)拉桿下部的錐形閥離開(kāi)定容管下端，形成一個(gè)縫隙，定容管中的氧化鋁便從縫隙中流出，流入電解槽中。如此循環(huán)，在理論上講，每次下料量都是與定容管相同容積的氧化鋁，下料量相同。此種結(jié)構(gòu)的定容式下料器對(duì)與預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解槽較為適合，有成本低、便于維修、 適合點(diǎn)式下料的控制模式、利于槽上部保溫料結(jié)殼密封等諸多優(yōu)勢(shì)。然而其也有自身的局限性如體積較大；容易出現(xiàn)漏料；不適合小下料量的下料(小于200g/次)；只能實(shí)現(xiàn)間歇式、點(diǎn)式下料，不能實(shí)現(xiàn)“連續(xù)或半連續(xù)、線(xiàn)式”下料；只能下氧化鋁或氟化鋁等流動(dòng)性好的物料，不能下電解質(zhì)、冰晶石等流動(dòng)性差的物料。對(duì)于惰性電極鋁電解槽，其電極布置多采用“多室”結(jié)構(gòu)。如采用點(diǎn)式下料，將對(duì)氧化鋁濃度分布不利。另外，惰性電極一般對(duì)運(yùn)行條件較為“敏感”，特別是氧化鋁濃度、分子比、電解溫度、電流分布、電解質(zhì)水平等。使電極一直工作在一個(gè)相對(duì)“穩(wěn)定”的環(huán)境中， 對(duì)提高電極的使用效果和使用壽命非常重要。所以惰性電極電解槽適合“線(xiàn)式”、連續(xù)或半連續(xù)下料，以保證各個(gè)電解室氧化鋁濃度、分子比均勻，且在較小范圍內(nèi)波動(dòng)。而對(duì)于電解質(zhì)也多是采用混鹽體系，為保持組分不變化，不僅僅需要添加氟化鋁，也需要有其它氟化鹽和冰晶石等。這些氟化鹽的添加也需要少量多次，在保證電解質(zhì)水平、組分不變化的同時(shí)， 不造成過(guò)多的擾動(dòng)。綜合上所述，能滿(mǎn)足惰性電極電解槽對(duì)“均勻”、“穩(wěn)定”、“低擾動(dòng)”要求的下料器至少需要具備以下幾個(gè)特點(diǎn)1)可以實(shí)現(xiàn)“線(xiàn)式”下料，以便氧化鋁濃度分布更加均勻；2)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)或半連續(xù)下料，以便氧化鋁濃度僅在小范圍內(nèi)波動(dòng)；3)可以下多種氟鹽，包括冰晶石、電解質(zhì)等流動(dòng)性差的物料；申請(qǐng)?zhí)枮?5218003.0的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了，管式打殼下料裝置。該專(zhuān)利實(shí)質(zhì)上就是預(yù)焙陽(yáng)極電解槽上常用的一種相似的下料裝置。申請(qǐng)?zhí)枮?2221622. 7的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了，定容下料裝置。該專(zhuān)利是預(yù)焙陽(yáng)極電解槽上常用的一種下料裝置的改進(jìn)，主要解決密封、漏料問(wèn)題。[0012]申請(qǐng)?zhí)枮?00810011565. 4的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了，定容下料裝置。該專(zhuān)利也是預(yù)焙陽(yáng)極電解槽上常用的一種下料裝置的改進(jìn)，主要解決密封、漏料問(wèn)題。申請(qǐng)?zhí)枮?00720(^9790. 1的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了，鋁電解槽氟化鹽定容下料器。 該專(zhuān)利的定容下料器類(lèi)似于預(yù)焙槽上氧化鋁定容下料器，主要特點(diǎn)是料倉(cāng)中增加了流化床，消除了料倉(cāng)中的流動(dòng)死角，增加了下料精度。申請(qǐng)?zhí)枮?00910040030.4的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了，陶瓷粉料下料裝置及其下料方法。該專(zhuān)利的主要特點(diǎn)是用轉(zhuǎn)動(dòng)的毛刷及相關(guān)部件控制下料量和、下料速度和下料均勻性。主要應(yīng)用于陶瓷墻地磚生產(chǎn)設(shè)備上。缺點(diǎn)是毛刷不耐高溫，不能應(yīng)用到電解槽下料上。美國(guó)專(zhuān)利 US 5，378，326 公開(kāi)了，F(xiàn)eeding method and device for aluminum electrolysis。該專(zhuān)利的特點(diǎn)為下料器采用震動(dòng)的方式，通過(guò)改變振幅和頻率來(lái)改變下料量。美國(guó)專(zhuān)利 US 5，045，168 公開(kāi)了，Point feeder for aluminium electrolysis cell。該專(zhuān)利下料器與預(yù)焙槽上常見(jiàn)的打殼下料結(jié)構(gòu)類(lèi)似。仍然是點(diǎn)式下料。以上專(zhuān)利中涉及到的下料裝置，大都是圍繞傳統(tǒng)的預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解槽下料而提出的，并不能滿(mǎn)足惰性電極鋁電解槽的使用要求。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種惰性電極鋁電解槽的下料設(shè)備，該設(shè)備能夠符合惰性電極鋁電解槽的下料要求，特別是“多室”結(jié)構(gòu)的惰性電極鋁電解槽。能夠?qū)崿F(xiàn)“線(xiàn)式”下料，連續(xù)或半連續(xù)下料，能夠下電解質(zhì)、冰晶石等流動(dòng)性差的物料。并且體積小、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于生產(chǎn)和維護(hù)。上述目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的一種惰性電極鋁電解槽的下料設(shè)備，其特征在于，所述下料設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與直線(xiàn)式下料器和/或旋轉(zhuǎn)式下料器連接；所述直線(xiàn)式下料器包括定容器、驅(qū)動(dòng)軸、軸套，所述軸套套在所述定容器的外側(cè)， 所述定容器的一端連接有驅(qū)動(dòng)軸，并且兩端均安裝端蓋，所述定容器內(nèi)設(shè)線(xiàn)式溝槽，在所述軸套的上方開(kāi)有進(jìn)料口，在所述軸套的下方開(kāi)有出料口，在所述進(jìn)料口上安裝有上分料器， 在所述出料口安裝有下分料器；所述旋轉(zhuǎn)式下料器包括定容器、驅(qū)動(dòng)軸和軸套和端蓋，所述旋轉(zhuǎn)式下料器的軸套套在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的定容器的外側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)式下料器的定容器的一端連接有驅(qū)動(dòng)軸，另一端連接所述旋轉(zhuǎn)式下料器的端蓋，所述旋轉(zhuǎn)式下料器的定容器內(nèi)設(shè)螺旋式溝槽或螺旋葉片，在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的軸套的上方開(kāi)有進(jìn)料口，在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的軸套的下方開(kāi)有出料口，在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的進(jìn)料口上安裝有上分料器，在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的出料口安裝有下分料器。根據(jù)上述下料設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)聯(lián)軸器或調(diào)速機(jī)構(gòu)與直線(xiàn)式下料器和/或旋轉(zhuǎn)式下料器連接。根據(jù)上述下料設(shè)備，其特征在于，所述直線(xiàn)式下料器的上分料器和所述旋轉(zhuǎn)式下料器的上分料器為漏斗型，所述直線(xiàn)式下料器的下分料器和所述旋轉(zhuǎn)式下料器的下分料器為倒漏斗型。[0025]根據(jù)上述下料設(shè)備，其特征在于，所述直線(xiàn)式下料器的上分料器內(nèi)設(shè)有篩網(wǎng)，并且在所述篩網(wǎng)下方設(shè)有多根平行的分料柱；所述直線(xiàn)式下料器的下料器內(nèi)設(shè)有多根平行的分料柱。根據(jù)上述下料設(shè)備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)式下料器的上分料器內(nèi)設(shè)有篩網(wǎng)， 并且在所述篩網(wǎng)下方設(shè)有多根平行的分料柱；所述旋轉(zhuǎn)式下料器的下料器內(nèi)設(shè)有多根平行的分料柱；并且所述旋轉(zhuǎn)式下料器的進(jìn)料口和下料口的位置交錯(cuò)設(shè)置。根據(jù)上述下料設(shè)備，其特征在于，所述直線(xiàn)式下料器和所述旋轉(zhuǎn)式下料器均為多個(gè)，多個(gè)所述直線(xiàn)式下料器或旋轉(zhuǎn)式下料器之間通過(guò)聯(lián)軸器連接，相鄰的直線(xiàn)式下料器和旋轉(zhuǎn)式下料器之間通過(guò)聯(lián)軸器連接。根據(jù)上述下料設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果所述下料設(shè)備的直線(xiàn)式下料器可以實(shí)現(xiàn)氧化鋁的“連續(xù)” 或“半連續(xù)”、“線(xiàn)式”下料，使氧化鋁呈“一條線(xiàn)”的狀態(tài)進(jìn)入電解槽，以保證氧化鋁濃度分布的均勻、穩(wěn)定；螺旋式下料器可以實(shí)現(xiàn)多種氟化鹽和冰晶石等物料的自動(dòng)化“連續(xù)”或“半連續(xù)”添加，以維持混鹽電解質(zhì)體系的組分均勻、穩(wěn)定；下料器的軸心材料均采用耐磨、耐蝕的合金或與惰性陽(yáng)極類(lèi)似的合金材料。該下料設(shè)備可以滿(mǎn)足惰性陽(yáng)極鋁電解槽對(duì)氧化鋁濃度和電解質(zhì)組分“均勻性”、“穩(wěn)定性”、“低擾動(dòng)”的要求。

圖1是本實(shí)用新型一種惰性電極鋁電解槽的下料設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是帶有直線(xiàn)式溝槽的直線(xiàn)式下料器的剖面圖；圖3是帶有螺旋式溝槽的螺旋式下料器的剖面圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的惰性電極鋁電解槽的下料設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 3與直線(xiàn)式下料器4和/或旋轉(zhuǎn)式下料器6連接。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)，其通過(guò)聯(lián)軸器2或調(diào)速機(jī)構(gòu)(圖1中未示出)與旋轉(zhuǎn)式下料器6連接。直線(xiàn)式下料器4和旋轉(zhuǎn)式下料器6均可以是一個(gè)或多個(gè)，如圖1所示，直線(xiàn)式下料器為2個(gè)，旋轉(zhuǎn)式下料器6為1個(gè)，下料器之間通過(guò)聯(lián)軸器連接。參見(jiàn)圖2，直線(xiàn)式下料器4包括定容器10、驅(qū)動(dòng)軸13、軸套7，軸套7套在定容器 10的外側(cè)，定容器10的一端連接有驅(qū)動(dòng)軸13，并且兩端均安裝端蓋15，定容器10內(nèi)設(shè)線(xiàn)式溝槽12，在軸套7的上方開(kāi)有進(jìn)料口 11，在軸套7的下方開(kāi)有出料口 14，在進(jìn)料口 11上安裝有上分料器4，在出料口 14安裝有下分料器5。參見(jiàn)圖3，旋轉(zhuǎn)式下料器6包括定容器10’、驅(qū)動(dòng)軸13’和軸套V和端蓋15’，軸套7’套在定容器10’的外側(cè)，定容器10’的一端連接有驅(qū)動(dòng)軸13’，兩端均安裝端蓋15’， 定容器10’內(nèi)設(shè)螺旋式溝槽或螺旋葉片12’，在軸套7’的上方開(kāi)有進(jìn)料口 11’，在軸套7’ 的下方開(kāi)有出料口 14’，在進(jìn)料口 11’上安裝有上分料器4’，在出料口 14’安裝有下分料器 5’。上分料器4’和4均為漏斗型，下分料器5和5’為倒漏斗型。并且，還可以在上分料器4內(nèi)設(shè)有篩網(wǎng)8，并且在篩網(wǎng)8下方設(shè)有多根平行的分料柱9 ；在直線(xiàn)式下料器4的下分料器內(nèi)設(shè)有多根平行的分料柱16。[0037]在旋轉(zhuǎn)式下料器6的上分料器4’內(nèi)也可以設(shè)有篩網(wǎng)8’，并且在篩網(wǎng)8’下方設(shè)有多根平行的分料柱9’ ；在旋轉(zhuǎn)式下料器6的下分料器5’內(nèi)設(shè)有多根平行的分料柱16’ ； 并且旋轉(zhuǎn)式下料器的進(jìn)料口 11’和下料口 14’的位置交錯(cuò)設(shè)置。所述下料設(shè)備的直線(xiàn)式下料器可以實(shí)現(xiàn)氧化鋁的“連續(xù)”或“半連續(xù)”、“線(xiàn)式”下料，使氧化鋁呈“一條線(xiàn)”的狀態(tài)進(jìn)入電解槽，以保證氧化鋁濃度分布的均勻、穩(wěn)定；螺旋式下料器可以實(shí)現(xiàn)多種氟化鹽和冰晶石等物料的自動(dòng)化“連續(xù)”或“半連續(xù)”添加，以維持混鹽電解質(zhì)體系的組分均勻、穩(wěn)定；下料器的軸心材料均采用耐磨、耐蝕的合金或與惰性陽(yáng)極類(lèi)似的合金材料。該下料設(shè)備可以滿(mǎn)足惰性陽(yáng)極鋁電解槽對(duì)氧化鋁濃度和電解質(zhì)組分“均勻性”、“穩(wěn)定性”、“低擾動(dòng)”的要求。
權(quán)利要求1.一種惰性電極鋁電解槽的下料設(shè)備，其特征在于，所述下料設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與直線(xiàn)式下料器和/或旋轉(zhuǎn)式下料器連接；所述直線(xiàn)式下料器包括定容器、驅(qū)動(dòng)軸、軸套，所述軸套套在所述定容器的外側(cè)，所述定容器的一端連接有驅(qū)動(dòng)軸，并且兩端均安裝端蓋，所述定容器內(nèi)設(shè)線(xiàn)式溝槽，在所述軸套的上方開(kāi)有進(jìn)料口，在所述軸套的下方開(kāi)有出料口，在所述進(jìn)料口上安裝有上分料器，在所述出料口安裝有下分料器；所述旋轉(zhuǎn)式下料器包括定容器、驅(qū)動(dòng)軸和軸套和端蓋，所述旋轉(zhuǎn)式下料器的軸套套在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的定容器的外側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)式下料器的定容器的一端連接有驅(qū)動(dòng)軸，另一端連接所述旋轉(zhuǎn)式下料器的端蓋，所述旋轉(zhuǎn)式下料器的定容器內(nèi)設(shè)螺旋式溝槽或螺旋葉片，在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的軸套的上方開(kāi)有進(jìn)料口，在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的軸套的下方開(kāi)有出料口，在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的進(jìn)料口上安裝有上分料器，在所述旋轉(zhuǎn)式下料器的出料口安裝有下分料器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下料設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)聯(lián)軸器或調(diào)速機(jī)構(gòu)與直線(xiàn)式下料器和/或旋轉(zhuǎn)式下料器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下料設(shè)備，其特征在于，所述直線(xiàn)式下料器的上分料器和所述旋轉(zhuǎn)式下料器的上分料器為漏斗型，所述直線(xiàn)式下料器的下分料器和所述旋轉(zhuǎn)式下料器的下分料器為倒漏斗型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下料設(shè)備，其特征在于，所述直線(xiàn)式下料器的上分料器內(nèi)設(shè)有篩網(wǎng)，并且在所述篩網(wǎng)下方設(shè)有多根平行的分料柱；所述直線(xiàn)式下料器的下料器內(nèi)設(shè)有多根平行的分料柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下料設(shè)備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)式下料器的上分料器內(nèi)設(shè)有篩網(wǎng)，并且在所述篩網(wǎng)下方設(shè)有多根平行的分料柱；所述旋轉(zhuǎn)式下料器的下料器內(nèi)設(shè)有多根平行的分料柱；并且所述旋轉(zhuǎn)式下料器的進(jìn)料口和下料口的位置交錯(cuò)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下料設(shè)備，其特征在于，所述直線(xiàn)式下料器和所述旋轉(zhuǎn)式下料器均為多個(gè)，多個(gè)所述直線(xiàn)式下料器或旋轉(zhuǎn)式下料器之間通過(guò)聯(lián)軸器連接，相鄰的直線(xiàn)式下料器和旋轉(zhuǎn)式下料器之間通過(guò)聯(lián)軸器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下料設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種惰性電極鋁電解槽的下料設(shè)備，其特征在于，所述下料設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與直線(xiàn)式下料器和/或旋轉(zhuǎn)式下料器連接。所述下料設(shè)備的直線(xiàn)式下料器可以實(shí)現(xiàn)氧化鋁的“連續(xù)”或“半連續(xù)”、“線(xiàn)式”下料，使氧化鋁呈“一條線(xiàn)”的狀態(tài)進(jìn)入電解槽，以保證氧化鋁濃度分布的均勻、穩(wěn)定；螺旋式下料器可以實(shí)現(xiàn)多種氟化鹽和冰晶石等物料的自動(dòng)化“連續(xù)”或“半連續(xù)”添加，以維持混鹽電解質(zhì)體系的組分均勻、穩(wěn)定；下料器的軸心材料均采用耐磨、耐蝕的合金或與惰性陽(yáng)極類(lèi)似的合金材料。該下料設(shè)備可以滿(mǎn)足惰性陽(yáng)極鋁電解槽對(duì)氧化鋁濃度和電解質(zhì)組分“均勻性”、“穩(wěn)定性”、“低擾動(dòng)”的要求。
文檔編號(hào)C25C3/14GK201952504SQ20102065944
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者劉彥輝, 包生重, 唐新平, 李旺興, 楊建紅 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司