一种铝电解槽的制作方法

1.本发明涉及铝电解槽技术领域，具体为一种铝电解槽。


背景技术：

2.电解铝就是通过电解得到的铝，现代电解铝工业生产采用冰晶石
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氧化铝融盐电解法，熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃
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970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。
3.在铝材的加工工序中通常会产生较多的铝材废屑，所述铝材废屑通常是形状各异，且其中还包含了铁屑等杂质，因此铝材废屑通常不能直接进行再利用，为了避免材料的浪费，铝材加工企业通常会将铝材进行电解回收。
4.目前的铝电解槽通常没有净化装置，而铝材废屑中的铁屑等杂质在电解过程中无法去除，铁屑等杂质的密度较大，因此铁屑等杂质便会掉落于电解槽底部与铝液一起输出，并同铝液一起注入铝锭模具中进行铝锭铸造，影响铝锭的质量，同时，现有的铝电解槽通常都是敞开式，在电解过程中，灰尘等杂质容易从槽口处掉落至电解槽中，从而影响电解铝的质量，故提出一种铝电解槽以解决上述问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种铝电解槽，具备可对杂质进行过滤且避免灰尘进入的优点，解决了铝材废屑中的铁屑等杂质在电解过程中无法去除和在电解过程中，灰尘等杂质容易从槽口处掉落至电解槽中的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝电解槽，包括用以电解的电解槽、阳极电极棒、阴极电极棒、阳极炭块、阴极炭块和用以排料的排液管；所述阳极电极棒和阴极电极棒的一端均贯穿并延伸至电解槽的内部，所述阳极炭块和阴极炭块分别设置在所述阳极电极棒和阴极电极棒位于电解槽内的一端上，所述排液管的一端从电解槽的底部向上贯穿并延伸至电解槽的内部，其中，所述排液管上设置有液体控制阀，所述电解槽的顶部开设有一进料口，用以进料；所述电解槽的顶部平行设置有一盖板，所述盖板与进料口之间设有密封机构，用以使电解槽与盖板之间形成密封，所述盖板的顶面固定连接有一端垂直贯穿并延伸至其底部的排气管，用以排放废气；所述盖板的底部设有调节机构，用以调节盖板的开启和关闭；所述电解槽的底部设有底板，所述底板的上表面固定有调节仓，所述调节仓顶面的四角均固定有支撑杆，四个所述支撑杆的顶端均与电解槽的底面垂直固定，所述调节仓的内部设有驱动机构，用以驱动调节机构的运转；所述电解槽的底部固定有位于阴极电极棒正面的过滤仓，所述排液管的底端贯穿并延伸至过滤仓的内部，所述过滤仓的底部设有过滤网，用以对排液管排出的铝液进行过滤；所述过滤仓的底部设有清扫机构，用以对过滤网进行清扫。
7.进一步，所述密封机构包括插入仓和密封环，所述插入仓固定连接在盖板的底面上，且其底端贯穿进料口，所述密封环为矩形环，其固定套设在插入仓的外壁上，所述密封
环的四周壁均为斜面，且密封环与进料口紧密接触。
8.进一步，所述调节机构包括顶部螺纹杆、限位块和转动杆，所述顶部螺纹杆的数量为多个，且均匀分布在电解槽的外侧，所述顶部螺纹杆的顶端与盖板的底面垂直固定，所述转动杆的数量与顶部螺纹杆的数量相同，且均匀分布在电解槽的外侧，多个所述顶部螺纹杆的底端分别垂直贯穿并延伸至多个转动杆的内部，所述限位块的数量与顶部螺纹杆的数量相同，且固定连接在电解槽的外壁上，多个所述顶部螺纹杆的底端分别垂直贯穿多个限位块。
9.进一步，所述转动杆的顶端开设有顶部螺纹槽，所述顶部螺纹槽与顶部螺纹杆螺纹连接，所述限位块的上表面开设有限位孔，所述限位孔与螺纹杆间隙配合。
10.进一步，所述驱动机构包括双轴电机、蜗杆和蜗轮，所述调节仓的形状为一个内部中空且底面缺失的方形体，两个所述转动杆的底端均垂直贯穿并延伸至调节仓的内部且通过轴承与底板的顶面活动连接，所述蜗轮的数量为两个且分别固定安装在两个转动杆上，所述双轴电机固定安装在底板的上表面，所述蜗杆的数量为两个，两个所述蜗杆相背离的一端分别与调节仓左右两侧的内壁通过轴承活动连接，两个所述蜗杆相对的一端分别与双轴电机左右两侧的输出轴固定连接，且两个蜗杆分别与两个蜗轮啮合。
11.进一步，所述过滤仓的形状为一个内部中空的方形体，所述过滤仓正面的内壁、背面的内壁、内底壁和内顶壁之间垂直固定有数量为两个的隔板，两个所述隔板之间固定连接有水平环，所述水平环为矩形环，且其正面和背面分别与过滤仓正面的内壁和背面的内壁固定连接，所述过滤仓的底部开设有矩形开口，且矩形开口与水平环的大小相同，所述水平环的底部通过螺栓固定安装有过滤网。
12.进一步，所述调节仓的上表面放置有位于过滤网底部的接料盒，用以接料。
13.进一步，所述清扫机构包括刷板、转杆、底部螺纹杆、支撑板和限位杆，所述支撑板的数量为两个，且一左一右垂直固定在调节仓和过滤仓之间，所述转杆的数量为两个，两个所述转杆相对的一端分别垂直贯穿两个支撑板，且通过轴承与支撑板活动连接，所述底部螺纹杆的数量为两个，两个所述底部螺纹杆相背的一端分别贯穿并延伸至两个转杆的内部，所述限位杆垂直固定在两个支撑板之间，所述刷板的数量为两个，且分别与两个底部螺纹杆相对的一端垂直固定，所述限位杆贯穿两个刷板。
14.进一步，两个所述底部螺纹杆的转向相反，两个所述转杆相对的一侧均开设有分别与两个底部螺纹杆螺纹连接的底部螺纹槽，两个所述刷板相对的一侧均开设有导向孔，两个所述导向孔分别与两个限位杆间隙配合，两个刷板的顶面均与过滤网的下表面贴合，两个所述转杆相背的一端均固定安装有从动锥齿，两个所述转动杆上均固定安装有分别与两个从动锥齿啮合的主动锥齿。
15.进一步，所述电解槽包括电解槽外壁和电解槽内壁，所述电解槽外壁和电解槽内壁之间形成一封闭空间，所述电解槽外壁的一侧连通有抽气管，所述抽气管上设置有气体控制阀。
16.与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：
17.1、该铝电解槽，通过设置有盖板，可使电解槽在工作时被盖起，避免了在电解过程中，灰尘等杂质容易从槽口处掉落至电解槽中，且盖板可通过调节机构配合着驱动机构自动化的快速开启和盖起，避免了人手动开启，更加的方便实用。
18.2、该铝电解槽，通过设置有过滤网，可对铝液中的铁屑等杂质进行过滤，提高铝液的质量，且过滤网在长时间的使用后，可通过清扫机构进行清扫，确保其过滤效果，更加的方便实用，同时，电解槽壁内设有一封闭空间，通过抽气管可对其进行抽真空，降低电解槽中的热量传递到外部，避免热量的散失。
附图说明
19.图1为本发明结构示意图；
20.图2为本发明电解槽外壁的内部结构示意图；
21.图3为本发明盖板与电解槽之间的密封机构的结构示意图；
22.图4为本发明调节仓的内部结构示意图；
23.图5为本发明过滤仓的内部结构示意图；
24.图6为本发明的内部结构示意图。
25.图中：1底板、2调节仓、3转动杆、4底部螺纹杆、5主动锥齿、6从动锥齿、7刷板、8液体控制阀、9抽气管、10顶部螺纹杆、11盖板、12气体控制阀、13限位块、14电解槽外壁、15排液管、16过滤仓、17隔板、18转杆、19支撑杆、20支撑板、21接料盒、22限位杆、23阳极炭块、24阴极炭块、25阴极电极棒、26电解槽内壁、27密闭空间、28阳极电极棒、29密封环、30插入仓、31蜗杆、32双轴电机、33蜗轮、34水平环、35过滤网、36排气管、37电解槽。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1
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6，本发明中涉及一种铝电解槽，用以电解铝，主要由用以电解的电解槽37、阳极电极棒28、阴极电极棒25、阳极炭块23、阴极炭块24和用以排料的排液管15组成，阳极电极棒28和阴极电极棒25的数量均为两根，且阳极电极棒28和阴极电极棒25的一端均贯穿并延伸至电解槽37的内部，阳极炭块23和阴极炭块24分别设置在阳极电极棒28和阴极电极棒25位于电解槽37内的一端上，排液管15的一端从电解槽37的底部向上贯穿并延伸至电解槽37的内部。
28.其中，排液管15上设置有液体控制阀8，电解槽37的顶部开设有一进料口，用以进料。
29.具体的，将冰晶石和铝材废屑等电解原料通过进料口放入电解槽37内，将阳极电极棒28和阴极电极棒25通电，即可对铝材废屑进行电解，然后开启液体控制阀8，使电解后的铝液经排液管15输出。
30.为避免在电解过程中，灰尘等杂质从槽口处掉落至电解槽37中，电解槽37的顶部平行设置有一盖板11，盖板11与进料口之间设有密封机构，用以使电解槽37与盖板11之间形成密封。
31.同时，为避免电解槽37电解的过程中其内部气压过大，盖板11的顶面固定连接有一端垂直贯穿并延伸至其底部的排气管36，用以排放废气。
32.需要说明的是，排气管36与外界废气收集装置的进气端连接，废气收集装置为现有技术中公众所知的常规废气收集装置，文中对其结构和工作原理不再进行赘述。
33.密封机构包括插入仓30和密封环29，插入仓30固定连接在盖板11的底面上，且其底端贯穿进料口，密封环29为矩形环，其固定套设在插入仓30的外壁上。
34.其中，密封环29的四周壁均为斜面，且密封环29与进料口紧密接触。
35.具体的，当插入仓30插入进料口内后，密封环29与进料口紧密接触，使盖板11与电解槽37之间形成密封。
36.为方便盖板11的开启和关闭，盖板11的底部设有调节机构，用以调节盖板11的开启和关闭。
37.调节机构包括顶部螺纹杆10、限位块13和转动杆3，顶部螺纹杆10的数量为多个，且均匀分布在电解槽37的外侧，顶部螺纹杆10的顶端与盖板11的底面垂直固定，转动杆3的数量与顶部螺纹杆10的数量相同，且均匀分布在电解槽37的外侧，多个顶部螺纹杆10的底端分别垂直贯穿并延伸至多个转动杆3的内部，限位块13的数量与顶部螺纹杆10的数量相同，且固定连接在电解槽37的外壁上，多个顶部螺纹杆10的底端分别垂直贯穿多个限位块13。
38.其中，转动杆3的顶端开设有顶部螺纹槽，顶部螺纹槽与顶部螺纹杆10螺纹连接，限位块13的上表面开设有限位孔，限位孔与螺纹杆间隙配合。
39.具体的，通过同时转动两个转动杆3，使顶部螺纹杆10通过与顶部螺纹槽螺纹连接而上下移动，带动盖板11上下移动，实现盖板11的开启和关闭。
40.电解槽37的底部设有底板1，底板1的上表面固定连接有调节仓2，调节仓2顶面的四角均固定连接有支撑杆19，四个支撑杆19的顶端均与电解槽37的底面垂直固定，调节仓2的内部设有驱动机构，用以驱动调节机构的运转。
41.驱动机构包括双轴电机32、蜗杆31和蜗轮33，调节仓2的形状为一个内部中空且底面缺失的方形体，两个转动杆3的底端均垂直贯穿并延伸至调节仓2的内部且通过轴承与底板1的顶面活动连接，蜗轮33的数量为两个且分别固定安装在两个转动杆3上，双轴电机32固定安装在底板1的上表面，蜗杆31的数量为两个，两个蜗杆31相背离的一端分别与调节仓2左右两侧的内壁通过轴承活动连接，两个蜗杆31相对的一端分别与双轴电机32左右两侧的输出轴固定连接，且两个蜗杆31分别与两个蜗轮33啮合。
42.其中，双轴电机32左右两侧的输出轴转向相同，且双轴电机32为其输出轴可正转或反转的双轴电机32。
43.具体的，通过双轴电机32驱动蜗杆31转动，因为蜗轮33与蜗杆31啮合，进而可带动两个转动杆3同时且同向转动。
44.为避免铁屑等杂质和铝液一起从排液管15输出，电解槽37的底部固定有位于阴极电极棒25正面的过滤仓16，排液管15的底端贯穿并延伸至过滤仓16的内部，用以对排液管15排出的铝液进行过滤。
45.其中，过滤仓16的形状为一个内部中空的方形体，过滤仓16正面的内壁、背面的内壁、内底壁和内顶壁之间垂直固定有数量为两个的隔板17，两个隔板17之间固定连接有水平环34，水平环34为矩形环，且其正面和背面分别与过滤仓16正面的内壁和背面的内壁固定连接，过滤仓16的底部开设有矩形开口，且矩形开口与水平环34的大小相同，水平环34的
底部通过螺栓固定安装有过滤网35。
46.另外，调节仓2的上表面放置有位于过滤网35底部的接料盒21，用以接料。
47.需要说明的是，过滤网35通过螺栓的方式安装，后期可拧下螺栓将过滤网35拆卸，方便对过滤网35进行更换。
48.具体的，排液管15将电解槽37内的铝液排入过滤仓16内，然后通过过滤网35进行过滤。
49.过滤网35在长时间的使用后，其表面会粘附有较多的杂质，影响其过滤效果，为避免上述现象，过滤仓16的底部设有清扫机构。
50.清扫机构包括刷板7、转杆18、底部螺纹杆4、支撑板20和限位杆22，支撑板20的数量为两个，且一左一右垂直固定在调节仓2和过滤仓16之间，转杆18的数量为两个，两个转杆18相对的一端分别垂直贯穿两个支撑板20，且通过轴承与支撑板20活动连接，底部螺纹杆4的数量为两个，两个底部螺纹杆4相背的一端分别贯穿并延伸至两个转杆18的内部，限位杆22垂直固定在两个支撑板20之间，刷板7的数量为两个，且分别与两个底部螺纹杆4相对的一端垂直固定，限位杆22贯穿两个刷板7。
51.其中，两个底部螺纹杆4的转向相反，两个转杆18相对的一侧均开设有分别与两个底部螺纹杆4螺纹连接的底部螺纹槽，两个刷板7相对的一侧均开设有导向孔，两个导向孔分别与两个限位杆22间隙配合，两个刷板7的顶面均与过滤网35的下表面贴合。
52.具体的，通过同时转动两个转杆18，使两个底部螺纹杆4通过与底部螺纹槽螺纹连接而相对或相背的移动，带动两个刷板7相对或相背的移动，实现对过滤网35的刷扫。
53.为驱动两个转杆18同时转动，两个转杆18相背的一端均固定安装有从动锥齿6，两个转动杆3上均固定安装有分别与两个从动锥齿6啮合的主动锥齿5。
54.具体的，通过双轴电机32驱动两个转动杆3同时转动，带动主动锥齿5转动，进而使两个转杆18同时转动。
55.为降低整个电解槽37电解时的热量散失，电解槽37包括电解槽37外壁14和电解槽37内壁26，电解槽37外壁14和电解槽37内壁26之间形成一封闭空间，电解槽37外壁14的一侧连通有抽气管9，抽气管9上设置有气体控制阀12。
56.需要说明的是，抽气管9与外界抽气装置的进气端连接，通过抽气装置将封闭空间内的空气经抽气管9抽取，实现封闭空间内的抽真空，抽气装置为现有技术中公众所知的常规抽气装置，文中对其具体结构和工作原理不再进行赘述。
57.具体的，通过抽气装置将封闭空间内的空气经抽气管9抽取，实现封闭空间内的抽真空，当封闭空间处于真空的状态下，可降低电解槽37中的热量传递到外部，避免热量的散失。
58.上述实施例的工作原理为：
59.(1)通过启动双轴电机32，驱动蜗杆31转动，因为蜗轮33与蜗杆31啮合，进而可带动两个转动杆3同时且同向转动，进而使顶部螺纹杆10通过与顶部螺纹槽螺纹连接而向上移动，带动盖板11向上移动，实现盖板11的开启，紧接着将冰晶石和铝材废屑等电解原料通过进料口放入电解槽37内，调节双轴电机32，使其输出轴反向转动，使盖板11盖起，然后将阳极电极棒28和阴极电极棒25通电，即可对铝材废屑进行电解，然后开启液体控制阀8，使电解后的铝液经排液管15输出，电解后的铝液经排液管15输入过滤仓16内，铝液中的杂质
被过滤网35过滤，而纯净的铝液落入接料盒21中；
60.(2)双轴电机32启动时，两个转动杆3同时且同向转动，带动主动锥齿5转动，从而使两个转杆18同时转动，两个底部螺纹杆4可通过与底部螺纹槽螺纹连接而移动，带动两个刷板7移动，实现对过滤网35的刷扫。
61.本发明的控制方式是通过控制器来控制的，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
62.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
63.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。