氧化铝连续下料装置 |
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| 申请号 | CN201610058275.X | 申请日 | 2016-01-28 | 公开(公告)号 | CN105506675A | 公开(公告)日 | 2016-04-20 |
| 申请人 | 湖南创元铝业有限公司; | 发明人 | 章宣; 洪波; 敬叶灵; 李泉; 毛凯萍; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 氧 化 铝 连续下料装置。所述氧化铝连续下料装置包括氧化铝料箱、与所述氧化铝料箱底部相连的且具有收容空间的下料通道、收容于所述收容空间且与所述氧化铝料箱底部连通的定容器、下料管及与所述下料管和所述下料通道间隔相对的打壳装置，所述下料管包括设于其顶部的进料口和设于其底部的出料口，所述进料口与所述下料通道底部连通。与相关技术相比，本发明提供的氧化铝连续下料装置，改间隔式下料为连续下料，氧化铝经过所述下料通道后缓慢进入所述下料管内，下料平稳，减少 电解 槽 的 温度 和氧化铝浓度 波动 ，进而提高 电流 效率，降低能耗。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种氧化铝连续下料装置，其特征在于，包括氧化铝料箱、与所述氧化铝料箱底部相连的且具有收容空间的下料通道、收容于所述收容空间且与所述氧化铝料箱底部连通的定容器、下料管及与所述下料管和所述下料通道间隔相对的打壳装置，所述下料管包括设于其顶部的进料口和设于其底部的出料口，所述进料口与所述下料通道底部连通。 |
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| 说明书全文 | 氧化铝连续下料装置技术领域背景技术[0002] 随着现代铝电解槽容量的增大，且铝业界为追求铝电解槽节能所推行的低极距工艺，再加上部分铝厂为抵制槽内铝液的波动而采取了减弱槽内熔体流动的设计，使得现行的基于点式下料的准连续下料方法所加入电解质中的氧化铝在下料后越来越难以在槽内运输及分散。 [0003] 请参阅图1，为现有技术的氧化铝下料装置的结构示意图，氧化铝点式下料装置采用定时定容下料器进行间隔式下料。该氧化铝点式下料装置包括氧化铝料箱1、位于氧化铝料箱1下方的下料通道4、固定于氧化铝料箱1内的下料气缸2、与下料气缸2相连并收容于下料通道4内的定容器3，该下料通道4包括斜壁41。具体操作时，操纵所述下料气缸2将所述氧化铝料箱1内的氧化铝原料放入所述定容器3内，再打开所述定容器3，氧化铝原料自由下落于所述下料通道4的所述斜壁41上，最终沿所述斜壁41落入位于所述斜壁41一侧的打壳装置5击打出的孔洞(图未示)内，使氧化铝原料进入铝电解槽用于电解反应。 [0004] 由于该氧化铝点式下料装置的下料方式为间隔式下料，氧化铝浓度波动明显，下料前浓度低，下料后浓度高，槽热平衡波动大，影响铝电解槽的稳定性和电流效率；点式下料方式单次下入大量氧化铝，而目前采用低过热度工艺使得氧化铝的溶解过程更加困难，未溶解的氧化铝沉入铝液，这样造成下料口下方铝液层中堆积大量氧化铝沉淀，沉淀随着铝液的流动覆盖炉底，造成炉底压降升高，能耗增加，严重者可导致炉膛畸形，铝电解槽寿命缩短；另外单次下入较大量的氧化铝，在斜壁上加速之后易碰撞打壳装置，导致部分氧化铝散落至铝电解槽的槽盖上，而实际入槽料减少易引发阳极效应，破坏铝电解槽的热平衡，增加能耗。因而，相关技术的氧化铝点式下料装置存在下料后铝电解槽热平衡波动较大，铝电解槽稳定性较差，电流效率较低，能耗较高的不足。 [0005] 因此，实有必要提供一种新的氧化铝连续下料装置来克服上述技术问题。 发明内容[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种下料后铝电解槽热平衡波动较小、铝电解槽稳定性较好、电流效率较高、能耗较低的氧化铝连续下料装置。 [0007] 本发明提供的氧化铝连续下料装置，包括氧化铝料箱、与所述氧化铝料箱底部相连的且具有收容空间的下料通道、收容于所述收容空间且与所述氧化铝料箱底部连通的定容器、下料管及与所述下料管和所述下料通道间隔相对的打壳装置，所述下料管包括设于其顶部的进料口和设于其底部的出料口，所述进料口与所述下料通道底部连通。 [0008] 优选的，所述下料管还包括出料部，所述出料部设于所述下料管底部，且相对所述打壳装置倾斜设置，所述出料口设于所述出料部。 [0009] 优选的，所述下料通道包括连接部、倾斜部、挡料部，所述连接部套设于所述定容器外，所述倾斜部相对所述打壳装置倾斜设置，且所述倾斜部远离所述打壳装置的一端与所述连接部连接，所述挡料部位于所述下料管靠近所述倾斜部一侧。 [0010] 优选的，所述下料通道还包括设于所述挡料部上的溢流口。 [0011] 优选的，所述下料通道还包括若干个相连通的漏斗装置，每个所述漏斗装置设于所述下料通道内的所述倾斜部上，且每个所述漏斗装置包括第一料口和第二料口，所述第一料口与所述定容器的下方相通，所述第二料口与所述下料管的进料口相通。 [0012] 优选的，所述第一料口的尺寸大于所述第二料口的尺寸。 [0013] 优选的，所述下料通道为圆管。 [0014] 优选的，所述氧化铝连续下料装置还包括用于疏通所述下料管的疏通装置，所述疏通装置收容于所述收容空间内。 [0015] 优选的，所述疏通装置为金属丝，其一端插入所述定容器内并贯通所述下料通道，另一端插入所述下料管。 [0016] 优选的，所述疏通装置包括筛网和铰接螺杆，所述筛网的一端通过所述铰接螺杆连接于所述挡料部上，另一端与所述倾斜部接触，所述筛网设于所述定容器下方。 [0017] 与相关技术相比，本发明提供的氧化铝连续下料装置，改间隔式下料为连续下料，氧化铝经定容器进入所述下料通道后缓慢进入所述下料管内，下料平稳，减少电解槽的温度和氧化铝浓度波动，进而提高电流效率，降低能耗。下料通道使氧化铝有充足的时间并先快后慢的溶解进入电解质，从而减少炉底沉淀，降低炉底压降。所述下料通道还起到了阻挡作用，避免了氧化铝与打壳装置进行碰撞，保证了氧化铝的实际入槽量，减少效应系数。附图说明 [0018] 图1为现有氧化铝下料装置的结构示意图； [0019] 图2为本发明氧化铝连续下料装置实施例一的结构示意图； [0020] 图3为图2所示氧化铝连续下料装置中下料管的结构示意图； [0021] 图4为图3所示下料管的左视图； [0022] 图5为图3所示下料管的右视图； [0023] 图6为本发明氧化铝连续下料装置实施例二的结构示意图； [0024] 图7为图6所示氧化铝连续下料装置中漏斗装置的展开图； [0025] 图8为本发明氧化铝连续下料装置实施例三的结构示意图； [0026] 图9为本发明氧化铝连续下料装置实施例四的结构示意图； [0027] 图10为本发明氧化铝连续下料装置实施例五的结构示意图； [0028] 图11本发明氧化铝连续下料装置实施例六的结构示意图； [0029] 图12为图11所示氧化铝连续下料装置中筛网与挡料部的连接示意图。 具体实施方式[0030] 下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。 [0031] 实施例一 [0032] 请参阅图2，为本发明氧化铝连续下料装置实施例一的结构示意图。所述氧化铝连续下料装置1包括氧化铝料箱11、下料气缸12、定容器13、下料通道14、下料管15和打壳装置16。所述下料气缸12设置于所述氧化铝料箱11内，所述定容器13与所述下料气缸12的底部相连，且位于所述下料通道14内。所述打壳装置16位于铝电解槽进料口(未图示)的正上方，与所述下料通道14间隔相对设置。氧化铝物料经所述定容器13进入所述下料通道14，然后经所述下料管15进入铝电解槽。 [0033] 所述下料通道14包括收容空间141、入料口142、连接部143、倾斜部144、挡料部145、溢流口146和下料口147。 [0034] 所述收容空间141作为氧化铝的流动空间，且所述定容器收容于所述收容空间141内，所述入料口142设于所述定容器13的下方，使所述定容器13与所述下料通道14连通，所述连接部143套设于所述定容器13外。 [0035] 所述倾斜部144相对所述打壳装置16倾斜设置，且所述倾斜部144远离所述打壳装置16的一端与所述连接部143连接，有利于氧化铝的平缓下料，减少下料后铝电解槽的热平衡的波动、铝电解槽稳定性较好、电流效率较高。 [0036] 所述挡料部145位于所述下料管15靠近所述倾斜部144一侧，所述挡料部145的两端分别连接所述倾斜部144与所述连接部143。 [0037] 所述溢流口146设于所述挡料部145上。所述下料口147设置在所述挡料部145上，且位于所述溢流口146下方，并与所述溢流口146间隔设置。所述入料口142的口径尺寸大于所述下料口147的口径尺寸。 [0038] 在本实施例中，所述连接部143包括第一连接部1431和由所述第一连接部1431弯折延伸的第二连接部1432，所述第一连接部1431套设于所述定容器13外，所述第二连接部1432靠近所述打壳装置16一侧连接所述挡料部145，所述第二连接部1432另一侧连接所述倾斜部144。 [0039] 请同时参阅图2、图3、图4和图5，其中，图3为图2所示氧化铝连续下料装置中下料管的结构示意图，图4为图3所示下料管的左视图，图5为图3所示下料管的右视图。所述下料管15包括进料部151、进料口152、出料部153、出料口(未图示)、疏通孔154和防堵孔155。所述进料部151和所述出料部153将所述下料管15分为上下两段，所述进料部151固持于所述挡料部145，其中，所述进料口152和所述疏通孔154分别设置在所述进料部151的侧壁，所述进料口152与所述下料口145相连通；所述出料口设置在所述出料部153，所述防堵孔155设置在所述进料部151与所述出料部153的连接处。氧化铝流经所述下料通道14后，进入铝电解槽的时间与现有技术相比可延长10～160s。 [0040] 所述下料管15与所述打壳装置16之间的距离在10厘米内，所述出料部153朝向所述打壳装置16方向倾斜，使所述进料部151与所述出料部153之间的夹角α为30°～75°，氧化铝能直接进入下料洞口，防止氧化铝飘抖。所述疏通孔154位于所述下料管15的进料部151的侧壁上，所述防堵孔155位于所述进料部151与所述出料部152连接处，且位于所述下料管15的侧壁，所述疏通孔154与所述防堵孔155均与所述下料管15的内腔相通，当下料管15发生氧化铝阻塞时，在相应的所述疏通孔154和所述防堵孔155的位置处，进行疏通、防堵的措施。 [0041] 所述挡料部145其上的所述溢流口146与下料口147之间形成阻挡层，避免了氧化铝与所述打壳装置16进行直接碰撞，保证了氧化铝的实际入槽量。 [0042] 在本实施例中，所述下料通道14的结构为方形，所述挡料部145与所述倾斜部144形成的容积腔内的容积与所述定容器13的容积相同，所述下料口147为方形、圆形、椭圆形对边形中的任意一种。所述下料口的面积为：100平方毫米～2000平方毫米。 [0043] 实施例二 [0044] 请参阅图6，为本发明氧化铝连续下料装置实施例二的结构示意图。所述氧化铝连续下料装置2包括氧化铝料箱21、下料气缸22、定容器23、下料通道24、下料管25和打壳装置26。所述氧化铝料箱21、下料气缸22、定容器23和打壳装置26的的结构及位置关系与实施例一相同。 [0045] 所述下料通道24包括收容空间241、入料口242、连接部243、倾斜部244、挡料部245、溢流口246、下料口247和漏斗装置248。所述定容器23收容于所述收容空间241内，所述入料口242、连接部243、倾斜部244、挡料部245、溢流口246和下料口247的结构及位置关系与实施例一相同。 [0046] 所述下料管25包括进料部251、进料口252、出料部253、疏通孔254和防堵孔255(未图示)。各部件的结构及位置关系于实施例一相同。 [0047] 请同时参阅图6和图7，其中，图7为图6所示氧化铝连续下料装置中漏斗装置的展开图。所述漏斗装置248由三个铁皮阻焊围成或由两个铁皮阻焊围成或由一个扇形铁皮扭转围成的两端相通的结构，由此形成第一料口2481和第二料口2482。所述漏斗装置248收容于所述下料通道24的收容空间241内，且位于所述倾斜部244上，所述第一料口2481与所述定容器23的下方相通，所述第二料口2482与所述下料管25的进料口252相通。氧化铝由所述定容器23流入所述第一料口2481，再经所述第二料口2482流入所述进料口252。所述第一料口2481的开口大于所述第二料口2482的开口，对所述氧化铝进行第一次缓冲，可延长氧化铝下料时间。 [0048] 在本实施例中，所述连接部243包括第一连接部2431和第二连接部2432，其结构和位置关系与实施例一相同。 [0049] 在本实施例中，所述溢流口246设于所述挡料部245上，临近所述连接部243挡料部245形成阻挡层，对经由所述下料通道24的氧化铝进行第二次缓冲，延长氧化铝下料时间，使氧化铝有充足的时间溶解，从而减小氧化铝浓度和温度波动，且阻挡层有效阻挡了氧化铝撞击所述打壳装置26，增加实际入槽量。 [0050] 在本实施方式中，所述漏斗装置248、所述挡料部245与所述倾斜部244形成的容积腔的容积与所述定容器23的容积相同，实现连续下料。 [0051] 实施例三 [0052] 请参阅图8，为本发明氧化铝连续下料装置实施例三的结构示意图。所述氧化铝连续下料装置3包括氧化铝料箱31、下料气缸32、定容器33、下料通道34、下料管35和打壳装置36。所述氧化铝料箱31、下料气缸32、定容器33和打壳装置36的位置关系与实施例一相同。 [0053] 所述下料通道34包括收容空间341、连接部342、倾斜部343、挡料部344、溢流口345和漏斗装置346，各部件的位置关系与实施例二相同。 [0054] 在本实施例中，所述连接部342包括第一连接部3421和第二连接部3422，其结构和位置设置与实施例一相同。 [0055] 在本实施例中，所述溢流口345设于所述挡料部344上，临近所述倾斜部343。氧化铝经过三级缓冲后，不直接撞击所述打壳装置36，增加实际入槽量，降低效应系数。 [0056] 所述漏斗装置346包括第一料口3461和第二料口3462，其结构与实施例二中相同。 [0057] 在本实施例中，所述漏斗装置346的数量为三个，收容于所述下料通道34的收容空间341内，且位于所述倾斜部343上，从所述定容器33的下方，依次向所述下料管35延伸，三个所述漏斗装置346各自首尾连通，具体为：第一个所述漏斗装置346的所述第一料口3461连通所述定容器33的下方，所述第二料口3462连通第二个所述漏斗装置346＇的第一料口3461＇，第二个所述漏斗装置346＇的第二料口3462＇连通第三个所述漏斗装置346＂的第一料口3461＂，第三个所述漏斗装置346＂的第二料口3462＂连通所述下料管35的进料口352。由此形成三级缓冲，使氧化铝更为平缓地流入所述下料管35中。所述第一料口3461至所述第二料口3462＂内部相通。 [0058] 在本实施例中，三个所述漏斗装置346、346＇、346＂与所述倾斜部342形成的容积腔的容积与所述定容器33的容积相同，实现连续下料。 [0059] 所述下料管35包括进料部351、进料口352、出料部353、疏通孔354和防堵孔355(未图示)。各部件的结构及位置关系于实施例一相同。 [0060] 实施例四 [0061] 请参阅图9，为本发明氧化铝连续下料装置实施例四的结构示意图。所述氧化铝连续下料装置4括氧化铝料箱4、下料气缸42定容器43、下料通道44、下料管45、打壳装置46和加强筋47。所述氧化铝料箱41、下料气缸42、定容器43和打壳装置46的位置关系与实施例一相同。 [0062] 所述下料通道44包括收容空间441、入料口442、连接部443、倾斜部444、挡料部445、溢流口446和下料口447。所述连接部443和倾斜部444均为圆管，所述圆管直径为120mm～160mm。其它各部件的位置关系与实施例一相同。 [0063] 在本实施例中，所述入料口442大于所述下料口447。 [0064] 在本实施例中，所述倾斜部444与所述挡料部445形成的容积腔的容积与所述定容器43的容积相同，实现连续下料。 [0065] 所述下料管45包括进料部451、进料口452、出料部453、疏通孔454和防堵孔455(未图示)。各部件结构及位置关系与实施例一相同。 [0066] 所述下料管45与所述倾斜部444之间用所述加强筋47固定连接。 [0067] 实施例五 [0068] 请参阅图10，为本发明氧化铝连续下料装置实施例五的结构示意图。所述氧化铝连续下料装置5包括氧化铝料箱51、下料气缸52、定容器53、具有收容空间的下料通道54、下料管55、打壳装置56及疏通装置57。所述氧化铝料箱51、下料气缸52、定容器53、下料通道54、下料管55与打壳装置56的位置关系与实施例二相同。 [0069] 所述下料通道54包括漏斗装置541、倾斜部542、收容空间543、连接部544、挡料部545、溢流口546和下料口547，各结构及位置设置与实施例二相同。所述漏斗装置541包括第一料口5411和第二料口5412，所述漏斗装置541收容于所述下料通道54的收容空间543内，且位于所述倾斜部542上，所述下料通道54的其它结构及位置设置与实施例二相同。 [0070] 所述下料管55包括进料部551、进料口552、出料部553、疏通孔554和防堵孔555(未图示)。各部件的结构及位置关系于实施例一相同。 [0071] 所述疏通装置57在所述下料通道54内，一端连通所述定容器53下方，另一端连通所述下料管55的进料口551。 [0072] 在本实施例中，所述疏通装置57为金属丝，优选用耐磨且抗折材质，其一端插入所述定容器53内，另一端穿过所述漏斗装置541后，从所述进料口551穿过，并在所述下料管55内延伸出至8厘米～20厘米，当所述定容器53分别向下、上运动时，所述疏通装置57跟随向下、上运动，由此形成反复摆动，有效预防所述进料口551的堵孔，保证连续下料持久正常运转。 [0073] 需要说明的是，本实施例中的所述疏通装置57可以分别运用于本发明的氧化铝连续下料装置实施例一、实施二和实施例三中，同样能满足技术方案，属于保护范围内。 [0074] 实施例六 [0075] 请参阅图11，为本发明氧化铝连续下料装置实施例六的结构示意图。所述氧化铝连续下料装置6包括氧化铝料箱61、下料气缸62、定容器63、具有收容空间的下料通道64、下料管65、打壳装置66和疏通装置67。所述氧化铝料箱61、下料气缸62、定容器63、下料通道64、下料管65和打壳装置66的位置关系与实施例一相同。 [0076] 所述下料通道64包括连接部641、倾斜部642、挡料部643、溢流口644和下料口645。所述连接部641套设于所述定容器63外，所述挡料部643一端连接所述倾斜部642，另一端悬设于所述倾斜部642与所述连接部641之间，所述挡料部643与所述连接部641之间的悬空部分，即为所述溢流口644，所述倾斜部642、所述连接部641和所述下料口645的位置关系与实施例一相同。 [0077] 在本实施例中，所述下料通道64的容积腔由所述倾斜部642与所述挡料部643形成，所述容积腔的容积与所述定容器63的容积相同，实现连续下料。 [0078] 所述下料管65包括进料口651，其位置关系及所述下料管65其它结构及位置设置与实施例一相同。 [0079] 所述下料管65包括进料部651、进料口652、出料部653、疏通孔654和防堵孔655(未图示)。各部件的结构及位置关系于实施例一相同。 [0080] 请同时参阅图11与图12，其中，图12为图11所述氧化铝连续俩聊装置中筛网与挡料部的连接示意图。所述疏通装置67收容于所述下料通道64的收容空间646内，所述疏通装置67包括筛网671和铰接螺杆672，所述筛网671筛网孔大小为1mm2-25mm2。所述筛网671的一端通过所述铰接螺杆672铰接后，固定于所述挡料部643上临近所述挡料部643的末端，所述筛网671的另一端与所述倾斜部642接触，所述筛网671可沿所述铰接螺杆672做旋转运动，当所述筛网671转动到一定高度，通过其自身重力向下回位，落到所述倾斜部642上后，对所述筛网671产生击打作用力，以除去所述筛网671上大颗粒氧化铝，保证筛网持续工作。 [0081] 在本实施例中，氧化铝从所述定容器63的下方，经过所述筛网671滤除大颗粒后，进入所述倾斜部642与所述挡料部643之间形成的容积腔，再经互相连通的所述下料口645和进料口651，流入所述下料管65中，最后经所述下料管65进入电解槽(未图示)中。过滤后的氧化铝更细腻，有效预防所述下料口645堵孔。 [0082] 与相关技术相比，本发明提供的氧化铝连续下料装置，改间隔式下料为连续下料，氧化铝经定容器进入所述下料通道后缓慢进入所述下料管内，下料平稳，减少电解槽的温度和氧化铝浓度波动，进而提高电流效率，降低能耗。下料通道使氧化铝有充足的时间并先快后慢的溶解进入电解质，从而减少炉底沉淀，降低炉底压降。所述下料通道还起到了阻挡作用，避免了氧化铝与打壳装置进行碰撞，保证了氧化铝的实际入槽量，减少效应系数。 |
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