大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構的製作方法
2023-05-24 04:11:36
專利名稱：大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於鋁電解槽析出氣體的收集的技術領域，具體涉及到作為鋁 電解槽上部結構集氣排煙結構的設計方案。
技術背景隨著鋁電解槽容量的不斷擴大，電解槽內的煙氣量不斷加大，傳統電解槽 水平罩板下設通長煙道，採用孔洞集氣、單端抽風的方式已不再合理。中國專利03111413. X提出了《一種電解槽集氣方法》，它是將電解槽集氣系統分為若 幹段集氣支管，每條支管管路都是相互獨立的，最終匯總到電解槽端部的總集 氣管上去。對大型鋁電解槽來說，按照這種設計方案，要增加許多集氣支管、 連接管、可調閥門，其結構大為複雜。中國專利200420060176. 8公開了一種《鋁 電解槽集煙罩結構》，雖然對水平蓋板和煙道的寬窄有所調整，但其集煙罩和 煙道仍是處在電解槽蓋版(及水平罩板)的下方，即對其總體結構並沒有作出 改動。中國專利200510047244.6《一種鋁電解預焙槽的排風方法及裝置》提出了 在電解槽上部結構頂端設置排煙道的構思，其特徵在於取消了水平罩板下的煙 道，改為在電解槽上部結構的大梁內設置煙道，方法是加長電解槽的立柱、升 高其大梁，將大梁分為上下兩部分，下部為垂直煙道和母線窗口；上部為承重 梁和水平煙道；並將總煙道改為雙管結構，將電解槽的端部和角部罩板也改為 整體結構。這是對鋁電解槽上部集氣排煙結構的一次大的改革，取得很好的效 果。而本實用新型則是對這一發明作出的補充，即進一步為該方法提出新的、 更為具體的實施方案。實用新型內容由於電解槽生產中的煙氣屬熱氣流，在浮力的作用下有上升的趨勢，因此 本實用新型把氣流引向電解槽的大梁頂部，有利於熱氣流的排出，同時針對大 型鋁電解槽集氣管長、管徑大、壓力損失大、各部分壓力難以平衡的缺點提出 了新的解決辦法和設計方案。
本實用新型所提供的大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構，包括大梁、垂直煙道、水平煙道和總煙道，其特徵在於(1) 水平煙道設置在大梁頂部並分為兩根以上的分煙道，每根分水平煙道 下方連接有一根以上的垂直煙道；(2) 垂直煙道下部處在水平罩板上方，按電解槽容量和排煙量被劃分為若 幹個組；(3) 總煙道在分水平煙道的一側；或在水平煙道的端頭 本實用新型的大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構在上述構思的基礎上，可以有幾套略為不同的設計方案。現分別敘述如下第一個設計方案是，把電解槽的總排煙量合理劃分，即將電解槽劃分為若 幹區域，在電解槽大梁底部的水平罩板上開若干排氣口，在排氣口的上面接上 倒錐形的排煙罩，各排煙罩通過各自的垂直煙道接往分水平煙道，這個設計方 案的總煙道位於分水平煙道的一側，總煙道同分水平煙道的接口，又有三個略 為不同的設計方案；(1)結口設在電解槽的中部，電解糙以其縱向中線為界兩 側分區，兩條分水平煙道從兩端向中部匯合，通過接口連接到總煙道上；(2) 在總煙道前、後段設置兩個接口，兩分水平煙道分別收集電解槽前、後段垂直 煙道的煙氣通過這兩個接口匯合到總煙道中去；(3)在總煙道縱長的1/4和3/4 處設置兩個接口，兩分水平煙道分別收集電解槽前、後段的煙氣通過其中部的 連接管同總煙道的兩個接口相連接。第二個設計方案是，將電解槽按合理的排煙量劃分為若干區域，在電解槽 大梁底部的水平罩板以下設各區的集氣罩，各區的集氣罩通過各自的垂直煙道 接往其對應的分水平煙道，分水平煙道再引申向電解槽的端部，並在電解槽端 部匯總到總煙道中去， 一個最簡單的設計方案便是將電解槽劃分為兩部分，每 個部分設置一根水平煙道連接若干個分區，每個區設置一垂直煙道，各分區垂 直煙道為串聯形式，兩個分水平煙道在電解槽的端部相併聯，以匯總成一個總 煙道將煙氣排往槽外。第三個設計方案是，電解槽大梁頂部設置一根以上的、通長的水平煙道， 大梁底部的水平罩板在大梁的內部敞開，電解槽的上部結構通過料箱的合理布 置分為若干個區，各個區的大梁腹板和料箱形成垂直煙道，垂直煙道上接大梁
頂部的分水平煙道。作為本設計方案之一例，其兩根水平煙道在大梁頂部是平 行的，它們一直延伸到電解槽的端頭和總煙道相連接，分水平煙道在各個區內 根據遠大近小的原則設狹縫排風，最終將煙氣匯總到端頭排出。
圖1是本實用新型的第一種設計方案的具體結構示意圖，其中a為主視圖， b為軸側圖，C、 d、為另兩種接口設置方案的軸側圖；圖2是本實用新型的第二種設計方案的具體結構示意圖，其中a為主視圖， b為側面剖視圖；圖3是本實用新型的第三種設計方案的具體結構示意圖，其中a為主視圖， b為軸視圖，c為側面剖視圖。在圖1、 2、 3中，1槽膛、2上部結構大梁、3水平罩板、4局部排風罩、5 垂直煙道、6分水平煙道、7總煙道和8總煙道接口。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型的內容作進一步的說明和補充 實施例1如圖la和圖lb所示，按設計方案一，將槽膛1和上部結構大梁2之間設置成 一個封閉結構，槽膛內水平罩板3上按一定的距離開洞安裝局部排風罩4，煙氣 通過水平罩板的開洞進入局部排風罩內，本實施例中將電解槽以槽中心線為界 分為左右各三個區，各區用垂直煙道5接往分水平煙道6，兩條分水平煙道在電 解槽中間匯總，總煙道7設置在分水平煙道的一側，它同兩分水平煙道的接口就 設置在電解槽的中部，它最終將煙氣從槽中心引到槽外。實施例2如圖lc所示，其它同實施例l。不同之處在於總煙道7前、後段設置兩個接 口8。兩分水平煙道6分別收集的前、後兩段垂直煙道5的煙氣，再分別同總煙道 的前、後接口相連接。實施例3如圖ld所示，同實施例2，但總煙道7的兩個接口8分別設置在總煙道縱長的
道6分別匯集前、後段的垂直煙道5的煙氣，再從其中心 部位用連接管同總煙道的前、後接口相連接。 實施例4如圖2a和圖2b所示，按設計方案二，將槽膛1和上部結構大梁2之間的煙氣 通過水平罩板3下的局部排風罩4進入垂直煙道5，若干垂直煙道通過分水平煙道 6匯往總煙道7，本實施例利用大梁頂部的兩側布置集合煙道6，共將電解槽分為四個區，其中從左側開始i區和m區走大梁上部右側的煙道，II區和IV區走大 梁上部左側的煙道，i區和ni區的右水平煙道和i區和in區的左水平煙道在電解槽端部匯總為總煙道7，最終將煙氣排出槽外。 實施例5如圖3a和圖3b所示，按設計方案三，水平罩板3在上部結構大梁2的內部敞 開，利用上部結構大梁的鋼板形成垂直煙道5，槽膛1和上部結構大梁2之間的煙 氣穿過水平罩板3由垂直煙道5進入分水平煙道6，左、右兩根分水平煙道平行地 布置在上部結構大梁頂部的兩側，最終在電解槽的端部連接到總煙道7上，將煙 氣從電解槽中排出。
權利要求1. 一種大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構，包括大梁、水平罩板、垂直煙道、水平煙道和總煙道，其特徵在於(1)水平煙道設置在大梁頂部並分為兩根以上的分煙道，每根分水平煙道下方連接有一根以上的垂直煙道；(2)垂直煙道下部處在水平罩板上方，按電解槽容量和排煙量被劃分為若干個組；(3)總煙道在分水平煙道的一側；或在分水平煙道的端頭。
2. 按權利要求1所述的大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構，其特徵在於 所說的總煙道在分水平煙道的一側，它同分水平煙道的接口設置在電解槽的 中部。
3. 按權利要求1所述的大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構，其特徵在於 所說的總煙道在分水平煙道的一側，總煙道前、後段設置兩個接口，兩分水平煙道分別同 電解槽前、後段的垂直煙道相接，匯總後再分別同總煙道前、後接口相接。
4. 按權利要求1所述的大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構，其特徵在於 所說的總煙道在分水平煙道的一側，總煙道縱向1/4和3/4處設置兩個接口， 兩分水平煙道分別同電解槽前、後段的垂直煙道相接，匯總後從其中心部位 引出再分別同總煙道前、後接口相接。
5. 按權利要求1所述的大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構，其特徵在於 所說的總煙道在分水平煙道的端頭，兩分水平煙道上、下平行在電解槽的端 部同總煙道相連接。
6. 按權利要求1所述的大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構，其特徵在於 所說的總煙道在分水平煙道的端頭，兩分水平煙道左、右平行在電解槽的端 部同總煙道相連接。
專利摘要一種大型鋁電解槽的上部集氣排煙結構，包括大梁、水平罩板、垂直煙道、水平煙道和總煙道，其特徵在於(1)水平煙道設置在大梁頂部並分為兩根以上的分煙道，每根分水平煙道下方連接有一根以上的垂直煙道；(2)垂直煙道下部處在水平罩板上方，按電解槽容量和排煙量被劃分為若干個組；(3)總煙道在分水平煙道的一側；或在分水平煙道的端頭。本實用新型的電解槽上部集氣排煙結構其優點是一是充分利用了煙氣的冷、熱壓差，使煙氣在槽中往高處暢流；二是煙道的布置不再為下料管和打殼管所阻擋，管路通風條件也可得到改善。總之，大大提高了廠房的一次密閉集氣淨化系統的效率。
文檔編號C25C3/22GK201080505SQ20072001384
公開日2008年7月2日 申請日期2007年8月17日 優先權日2007年8月17日
發明者劉敬雄, 崔崇福, 戚喜全, 浩 李, 毛繼紅, 慧 董, 馬成貴 申請人:東北大學設計研究院(有限公司)