第二篇：铝电解生产的工程技术1、现代预焙铝电解槽的基本结构现代铝工业已基本淘汰了自焙阳极铝电解槽，并主要采用容量在160kA 以上的大型预焙阳极铝电解槽（预焙槽） 。因此本章主要以大型预焙槽为例来讨论电解槽的结构。工业铝电解槽通常分为阴极结构、上部结构、母线结构和电气绝缘四大部分。各类槽工艺制度不同，各部分结构也有较大差异。图1、图 2 分别为一种预焙槽的断面示意图和三维结构模拟图；图3、图 4 为我国一种200kA 中心点式下料预焙槽的照片与结构图（总图）。图 1 预焙铝电解槽断面示意图图 4 我国一种 200kA 预焙铝电解槽结构图1. 混凝土支柱； 2. 绝缘块； 3. 工字钢； 4. 工字钢； 5. 槽壳； 6. 阴极窗口； 7. 阳极炭块组；8. 承重支架或门； 9. 承重桁架； 10. 排烟管； 11. 阳极大母线； 12. 阳极提升机构；13. 打壳下料装置； 14. 出铝打壳装置；15. 阴极炭块组； 16. 阴极内衬阴极结构电解铝工业所言的阴极结构中的阴极，是指盛装电解熔体（包括熔融电解质与铝液）的容器，包括槽壳及其所包含的内衬砌体，而内衬砌体包括与熔体直接接触的底部炭素（阴极炭块为主体）与侧衬材料，阴极炭块中的导电棒、底部炭素以下的耐火材料与保温材料。阴极的设计与建造的好坏对电解槽的技术经济指标（包括槽寿命）产生决定性的作用。因此，阴极设计与槽母线结构设计一道被视为现代铝电解槽（尤其是大型预焙槽）计算机仿真设计中最重要、最关键的设计内容。众所周知，计算机仿真设计的主要任务是，通过对铝电解槽的主要物理场（包括电场、磁场、热场、熔体流动场、阴极应力场等）进行仿真计算，获得能使这些物理场分布达到最佳状态的阴极、阳极和槽母线设计方案，并确定相应的最佳工艺技术参数（详见本书第三篇“铝电解槽的动态平衡及物理场” ），而阴极的设计与构造涉及到上述的各种物理场，特别是它对电解槽的热场分布和槽膛内形具有决定性的作用，从而对铝电解槽热平衡特性具有决定性的作用。槽壳结构槽壳（即阴极钢壳）为内衬砌体外部的钢壳和加固结构，它不仅是盛装内衬砌体的容器，而且还起着支承电解槽重量， 克服内衬材料在高温下产生热应力和化学应力迫使槽壳变形的作用，所以槽壳必须具有较大的刚度和强度。过去为节约钢材，采用过无底槽壳。 随着对提高槽壳强度达成共识，发展铝液阳极炭块电解质液下料器阴极炭块电解质结壳耐火与保温内衬钢壳阴极钢棒集气罩阳极导杆氧化 铝覆盖...
