CN101717966B - 一种清理热残极电解质的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种清理热残极电解质的方法及设备，是采用振打方法来实现对残极表面热电解质进行清理，其步骤如下：热残极(9)通过悬挂输送系统进入清理热残极电解质设备，通过残极定位装置将热残极(9)固定，然后由液压缸带动振动箱(2)及铲刀(3)对热残极表面进行振打清理，清理过程中的烟气经密封室收集至烟气处理系统；清理下来的电解质经料斗(8)至输送机送入电解质破碎机破碎；整个清理过程由控制器PLC控制完成。本发明能够对温度在150℃～250℃的热残极上的电解质进行清理，清理后的残极表面残余量小于10％。减少了生产工序、减少了凉极时间，从而减少凉极的使用场地，清理效果好，操作简单，使用方便。
Description
一种清理热残极电解质的方法及设备
技术领域
[0001] 本发明涉及电解质清理技术领域，尤其涉及一种清理热残极电解质的方法及设备。
背景技术
[0002] 目前，国内所使用的电解质清理方法有两种，一种为人工手动清理，另一种为自动清理。人工手动清理：其主要采用人工操作风镐的方式，对残极表面的电解质进行清理，该方式工作环境非常恶劣，工人劳动强度大，生产效率低。国内多数铝厂都使用这种清理方法。自动清理；其主要是进口自动清理机，采用先对残极表面电解质进行振打，将电解质振碎，再用液压装置带动多个铲刀从不同方向对已经振碎的电解质进行清理。这种清理机很不稳定，维修费用高且工期长，现在只有少数铝厂使用，效果均不理想，另该自动清理机要求所处理的残极需要经过一定时间的冷却后，才能进行清理工作，这样就会占用很大的堆放空间，增加了很大的生产成本。
发明内容
[0003] 为了解决现有电解质清理存在劳动强度大、效率低的问题，本发明提供一种清理热残极电解质的方法及设备。能够将振与铲有机的结合在一起清理热残极上的电解质，清理效果好，操作简单，使用方便。
[0004] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] 一种清理热残极电解质的方法，是采用振打方法来实现对残极表面热电解质进行清理，通过除尘管口将工作时产生的烟尘收入除尘器，清理下来的电解质经下部料斗排出， 其步骤如下：
[0006] a.从电解槽取出的带有电解质的热残极通过悬挂输送系统进入清理热残极电解质设备的残极定位装置；
[0007] b.残极定位装置开始工作，将热残极固定；
[0008] c.然后由液压缸带动振动箱及铲刀对热残极表面进行振打清理；残极清理过程中的烟气经密封室收集至烟气处理系统；
[0009] d.电解质处理系统，清理完的热残极沿轨道进入下一道工序，清理下来的电解质经料斗至输送机送入电解质破碎机破碎；
[0010] e.整个清理过程由控制器PLC控制完成。
[0011] 所述的一种清理热残极电解质的方法，所述悬挂输送系统具有从电解槽取出的带有电解质的热残极至清理热残极电解质设备就地就近处理的凉极间，该凉极间内设有输送热残极的悬链或环轨小车，该凉极间为热残极进行短时间的集中凉极设置的密闭空间，整个凉极间处于负压状态，由通风系统将凉极过程所产生的含氟气体集中处理，使生产及工作环境清洁。
[0012] 实施上述方法的一种清理热残极电解质的设备，包括：残极定位装置、振打装置、机座、收尘罩、液压站和电控装置；所述机座上一端设置有可移动的振打装置，机座上另一端设置有残极定位装置，残极定位装置下方设置有收尘罩；所述振打装置为振动箱一端连接液压缸，液压缸固定在机座上，振动箱另一端设置有若干个铲刀；位于机座一侧置有用于控制各液压缸的电磁阀、液压站的阀开关及电控行程开关的PLC控制系统。
[0013] 所述一种清理热残极电解质的设备，残极定位装置由抱紧机构和顶紧机构构成， 抱紧机构由液压缸与抱爪连接构成；顶紧机构由液压缸与定位板连接构成。
[0014] 所述一种清理热残极电解质的设备，抱爪上设置有防止残极铝导杆在清理时受伤的橡胶板。
[0015] 所述一种清理热残极电解质的设备，铲刀为可拆卸铲刀，铲刀通过螺母固定在振动箱上。
[0016] 所述一种清理热残极电解质的设备，振动箱包括两组振动机构，每组振动机构通过振动板连接铲刀；每组振动机构由电机通过皮带、皮带轮连接振动轴构成，所述振动轴上设置有偏心块，所述电机为变频电机。
[0017] 所述一种清理热残极电解质的设备，所述液压缸通过油路、阀件连接至液压泵。
[0018] 所述一种清理热残极电解质的设备，PLC控制系统具有用于设备的连锁控制及辅助设备的控制；具有用于完成各执行机构的自动连锁控制，用于运行状态的监控及事故报
警记录装置。
[0019] 一种清理热残极电解质的设备组合使用方法，将两台清理机并排镜像摆放，其间距内加装一台残极倾倒机，使清理后的残极倾倒，将清理的电解质除去，能够大大提高清理效率。
[0020] 由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
[0021] 一种清理热残极电解质的方法及设备，是经过多年的研究、实验，成功的开发出适合清理热残极上的电解质技术方案，其特点如下：
[0022] 1、具有从电解槽取出的带有电解质的热残极，就地就近进入处理的悬挂输送系统，以减少运输费用。热残极具有在输送系统中进行短时间的集中“凉极”，由通风系统将产生的含氟气体集中处理，以保证清洁生产及环境保护
[0023] 2、能够对温度在150°C〜250°C的电解质进行清理，将振与铲有机的结合在一起， 减少了生产工序、减少了 “凉极”时间，从而减少凉极的使用场地。
[0024] 3、将铲刀的结构进行了优化，采用可拆卸铲刀，使其可以适应对热电解质的清理， 且便于更换各种铲刀。
[0025] 4、能够有效地完成热残极上的电解质的清理，对电解质的清理效果非常好，清理后的残极表面残余量小于10%。
[0026] 5、设计的收尘罩可以将清理时产生的烟尘全部收到除尘器中。
[0027] 6、有效地利用模糊控制技术、pic技术，将机、电、液合理结合，从而实现对电解质的自动清理，其操作简单使用方便、安装、维修方便。
附图说明
[0028] 图1为清理热残极电解质设备的结构示意图；图2为图1的俯视图；
[0029] 图中：1-机座；2-振动箱；3-铲刀；4-抱紧机构；5-顶紧机构；6_除尘管口 ；7_收尘罩；8-料斗；9-热残极；10-抱爪；11-定位板；12-电机；13-皮带轮；14-振动轴；15-振动板.
具体实施方式
[0030] 如图1、2所示：一种清理热残极电解质的方法，是采用振打方法来实现对残极表面热电解质进行清理，通过除尘管口 6将工作时产生的烟尘收入除尘器，清理下来的电解质经下部料斗8排出，其步骤如下：
[0031] a.从电解槽取出的带有电解质的热残极9通过悬挂输送系统进入清理热残极电解质设备的残极定位装置；所述悬挂输送系统具有从电解槽取出的带有电解质的热残极至清理热残极电解质设备就地就近处理的凉极间，该凉极间内设有输送热残极的悬链或环轨小车，该凉极间为热残极进行短时间的集中凉极设置的密闭空间，整个凉极间处于负压状态，由通风系统将凉极过程所产生的含氟气体集中处理，使生产及工作环境清洁。
[0032] b.残极定位装置开始工作，将热残极9固定；
[0033] c.然后由液压缸带动振动箱2及铲刀3对热残极表面进行振打清理；残极清理过程中的烟气经密封室收集至烟气处理系统；
[0034] d.电解质处理系统，清理完的热残极9沿轨道进入下一道工序，清理下来的电解质经料斗8至输送机送入电解质破碎机破碎；
[0035] e.整个清理过程由控制器PLC控制完成。
[0036] 实施上述方法的一种清理热残极电解质的设备，包括：残极定位装置、振打装置、 机座、收尘罩、液压站和电控装置；所述机座1上一端设置有可移动的振打装置，机座上另一端设置有残极定位装置，残极定位装置下方设置有收尘罩7，收尘罩可以将清理时产生的烟尘90%以上回收到除尘器中。所述振打装置为振动箱2，所述振动箱2包括两组振动机构，每组振动机构通过振动板15连接铲刀3 ；每组振动机构由电机12通过皮带、皮带轮13 连接振动轴14构成，所述振动轴14上设置有偏心块，所述电机12为变频电机。
[0037] 所述振动箱2 —端连接液压缸，所述液压缸通过油路、阀件连接至液压泵。所述液压站液压泵、阀件采用Parker厂家，压力=Pmax = 16Mpa。液压缸固定在机座1上，振动箱另一端设置有若干个铲刀3，所述铲刀3为可拆卸铲刀，铲刀通过螺母固定在振动箱2上。 位于机座一侧置有用于控制各液压缸的电磁阀、液压站的阀开关及电控行程开关的PLC控制系统。
[0038] 所述残极定位装置由抱紧机构4和顶紧机构5构成，抱紧机构4由液压缸与抱爪 10连接构成；所述抱爪10上设置有防止残极铝导杆在清理时受伤的橡胶板。顶紧机构5由液压缸与定位板11连接构成。
[0039] 所述PLC控制系统具有用于设备的连锁控制及辅助设备的控制；具有用于完成各执行机构的自动连锁控制，运行状态的监控及事故报警记录等功能。该机PLC采用AB公司产品SLC-500，用于设备的连锁控制及辅助设备的控制；PLC控制系统应有足够数量的开关量1/0，完成本装置的所有过程状态、测量值的采集并实现标书要求的所有控制功能；同时留有10%的I/O余量以备扩充；PLC控制系统应留有10%的空槽，并装盲板；PLC控制系统应完成各执行机构的自动连锁控制，运行状态的监控及事故报警记录等功能。电器元器件采用国产西门子系列产品。电机的控制均在控制柜内，操作台放置于现场便于操作。[0040] 使用时，所述清理设备机座1采用钢结构减震机座，有效降低了电解质清理机工作时产生的振动噪音。该清理设备可以单机使用，热残极9通过悬链或环轨小车进入清理热残极电解质的设备内，残极定位装置开始工作，将热残极9定位于清理设备的中心，然后启动振动箱电机12及液压站，在进给液压缸的推动下，振动箱2带动铲刀3前进对残极表面进行清理，清理完成后，进给液压缸带动振动箱2和铲刀3复位，定位装置打开。整个清理过程可以在人工手动控制下或PLC自动控制下完成，清理完的残极沿轨道进入下一道工序，清理下来的电解质经料斗8进入输送机送入电解质破碎机。
[0041] 1、人工手动控制工作过程为：
[0042] 热残极通过悬链或环轨小车进入该清理设备，按下定位液压缸前进按钮，定位液压缸将抱爪10和定位挡板11推出使热残极导杆定位，然后按下振动箱电机12启动按钮， 振动箱电机启动，再按下推进液压缸前进按钮，推动振动箱2勻速前进，当铲刀3开始清理电解质时，应采用推进液压缸时进时退的操作方法进行清理工作，即当清理铲刀阻力增大到前进困难时，要采用使推进液压缸后退一段距离，再前进的方法进行清理。直到清理铲刀 3通过残极的整个表面，这时按下推进液压缸后退按钮，使推进液压缸带动振动箱2及铲刀 3后退到位，再按下定位液压缸后退按钮，打开定位装置，最后按下放行按钮通知悬链或环轨小车可以驶离该清理设备。
[0043] 2、PLC自动控制下工作过程为：
[0044] 首先，振动箱电机启动确定清理工位没有残极，通知悬链或环轨小车可以将一个热残极9放行到该清理设备的清理工位，热残极9到位光电开关指示灯亮。定位液压缸前进到位，前进到位的接近开关指示灯亮。推进液压缸前进到位，即铲刀3已经接触到电解质， 推进液压缸按照程序设定做往复清理动作，直到整个热残极9表面清理完毕，清理完毕接近开关指示灯亮。推进液压缸后退到位，后退到位接近开关指示灯亮。定位液压缸后退到位，打开定位装置，后退到位接近开关指示灯亮，通知悬链或环轨小车一个残极清理结束， 可以将残极送出。
[0045] 3、该清理热残极电解质的设备组合使用，使用方法是将两台清理机并排镜像摆放，其间距内加装一台残极倾倒机，通过使清理后的热残极倾倒，将热残极已清理的电解质除去，能够大大提高清理效率。
Claims (10)
1. 一种清理热残极电解质的方法，其特征在于：是采用振打方法来实现对残极表面热电解质进行清理，通过除尘管口（6)将工作时产生的烟尘收入除尘器，清理下来的电解质经下部料斗（8)排出，其步骤如下：a.从电解槽取出的带有电解质的热残极（9)通过悬挂输送系统进入清理热残极电解质设备的残极定位装置；b.残极定位装置开始工作，将热残极（9)固定；c.然后由液压缸带动振动箱（¾及铲刀（¾对热残极表面进行振打清理；残极清理过程中的烟气经密封室收集至烟气处理系统；d.电解质处理系统，清理完的热残极（9)沿轨道进入下一道工序，清理下来的电解质经料斗（8)至输送机送入电解质破碎机破碎；e.整个清理过程由控制器PLC控制完成。
2.根据权利要求1所述的一种清理热残极电解质的方法，其特征在于：所述悬挂输送系统具有从电解槽取出的带有电解质的热残极至清理热残极电解质设备就地就近处理的凉极间，该凉极间内设有输送热残极的悬链或环轨小车，该凉极间为热残极进行短时间的集中凉极设置的密闭空间，整个凉极间处于负压状态，由通风系统将凉极过程所产生的含氟气体集中处理，使生产及工作环境清洁。
3.实施权利要求1所述方法的一种清理热残极电解质的设备，其特征在于：包括：残极定位装置、振打装置、机座、收尘罩、液压站和电控装置；所述机座（1)上一端设置有可移动的振打装置，机座上另一端设置有残极定位装置，残极定位装置下方设置有收尘罩（7)；所述振打装置为振动箱（¾ 一端连接液压缸，液压缸固定在机座（1)上，振动箱另一端设置有若干个铲刀（3)；位于机座（1) 一侧置有用于控制各液压缸的电磁阀、液压站的阀开关及电控行程开关的PLC控制系统。
4.根据权利要求3所述一种清理热残极电解质的设备，其特征在于：残极定位装置由抱紧机构⑷和顶紧机构（5)构成，抱紧机构由液压缸与抱爪（10)连接构成；顶紧机构（5)由液压缸与定位板（11)连接构成。
5.根据权利要求4所述一种清理热残极电解质的设备，其特征在于：抱爪（10)上设置有防止残极铝导杆在清理时受伤的橡胶板。
6.根据权利要求3所述一种清理热残极电解质的设备，其特征在于：铲刀（¾为可拆卸铲刀，铲刀通过螺母固定在振动箱（¾上。
7.根据权利要求3所述一种清理热残极电解质的设备，其特征在于：振动箱（¾包括两组振动机构，每组振动机构通过振动板（1¾连接铲刀（3)；每组振动机构由电机（12)通过皮带、皮带轮（1¾连接振动轴（14)构成，所述振动轴（14)上设置有偏心块，所述电机 (12)为变频电机。
8.根据权利要求3所述一种清理热残极电解质的设备，其特征在于：所述液压缸通过油路、阀件连接至液压泵。
9.根据权利要求3所述一种清理热残极电解质的设备，其特征在于：PLC控制系统具有用于设备的连锁控制及辅助设备的控制；具有用于完成各执行机构的自动连锁控制，用于运行状态的监控及事故报警记录装置。
10.根据权利要求3 —种清理热残极电解质的设备组合使用方法，其特征在于：将两台清理机并排镜像摆放，其间距内加装一台残极倾倒机，使清理后的残极倾倒，将清理的电解质除去，能够大大提高清理效率。
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