CN102037161A - 用于矫直变形的电解锅壳的设备，尤其用于铝熔池电解 - Google Patents

Abstract

为了矫直变形的电解锅壳，提供可操作的可靠的设备，使得能够矫直变形的锅壳侧壁，即使它们互相独立的变形阻抗不同，尤其在锅壳承载结构的情形和在锅壳板的情形下，根据本发明，提供细长的可传送的矫直梁(14)，在每种情形下，其长度可以在彼此在每种情形下相对的两个锅壳的壁(12、13)之间的距离上延伸，并在其两个端部区域的每个上具有带向下开口的U形轮廓的通孔(17、18)的矫直爪(15、16)，通过所述通孔，矫直梁可以定位到锅壳侧壁的顶侧上，在每种情形下，在矫直爪(15、16)的U形腿中或上设置有至少一个平行于锅壳底部的液压矫直锤(25、26、27、29)，且矫直锤沿着作用线设置，与正在对变形的锅壳壁(12)进行矫直工作的矫直爪(15)相对的矫直爪(16)以舌状保持爪的方式以相对的锅壳侧壁(13)的顶侧牢固地支撑，并用作束缚地固定反向支承件。

Description

用于矫直变形的电解锅壳的设备，尤其用于铝熔池电解

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的用于矫直变形的电解锅壳的设备，尤其用于铝熔池电解。

背景技术

金属性的铝通过电解单元中的熔池(melt bath)电解从氧化铝中获得，在电解单元中悬挂着碳块形式的阳极。所述电解单元具有矩形槽，即已知的电解锅壳(potshell)，其由钢板构成，并覆以耐火材料，且衬在带阴极块的底部区域中，所述阴极块由碳构成，并且如同阳极，设置有金属性的电导体。

电解锅壳的板通过外部承载结构加强，也就是说，锅壳底部和锅壳侧壁具有坚固的腹板，它们在外面互相间隔开，并且在锅壳侧壁上设置为几乎竖直地设置。电解锅壳的承载结构和板形成一体。

在电解单元的熔炉行程的末尾，必然的是，特别是电解锅壳的长侧壁已经由于热和机械负载而或多或少程度地变形，尽管它们已经通过承载结构得到了加强。电解锅壳的变形大多数在一个或多个锅壳侧壁上，它们原先竖直地直立的内壁的上部区域已经被金属性的电解池及随之的热机膨胀而向外倾斜地迫压。因此，电解锅壳必须在重整之前和在新的熔炉行程之前机械地矫直。

为了矫直目的，使用了设备，其具有的双作用液压缸在每种情形下作用于互相相对地的两个锅壳侧壁的顶侧上。当液压缸缩回意将锅壳侧壁上向外凸出的地方带回到其原先的地方或形状时，液压缸支撑在相对的锅壳侧壁上。其结果是相对的锅壳侧壁不希望地变形，在最不利的情形下，在变形的锅壳壁的矫直过程中，正确地竖直的锅壳壁被拉斜或压斜，因为取决于变形阻抗和变形程度的矫直力对于互相相对设置的两个锅壳侧壁是不同的。电解单元这样的修复是不满意的，并占据了许多时间，期间该单元不能用于获得铝。

在Almeq Norway AS公司的宣传单中，提出了形成权利要求1前序部分的机器或设备，其用于矫直变形的电解锅壳。该设备通过矫直梁操作，在该矫直梁两端部上的矫直爪可来回运动，矫直爪以滑动件的方式安装和引导，并可以以与大开口端部的扳手相同的方式布置，即端部开口的扳手形式的向下开口的通孔位于互相相对设置的两个锅壳侧壁的顶侧上。在这种情形下，通过经由液压缸移动的矫直爪，矫直力从各自的矫直爪传送到锅壳侧壁上。矫直爪的扳手开口与需要矫直的锅壳的需要矫直的承载结构腹板的横截面一致，在这种情形下相对较大并不可改变。当一个锅壳壁由于达到数吨的矫直力施加于一个矫直爪上而被矫直时，具有其恒定的扳手开口的相对的矫直爪不能够以可操作地可靠的方式保持在相对的锅壳壁上，尤其不能在竖直的锅壳承载结构腹板上，特别地当这些腹板以锐角三角形的方式向上变小时，从而当矫直工作在一个锅壳侧壁上进行时，由于倾斜力矩的出现另一个矫直爪可能从另一个锅壳壁上滑走，并且不能够可靠地支撑在那里。

发明内容

本发明所基于的目的是为变形的电解锅壳的矫直提供可操作地可靠的设备，其能够互相独立地矫直多个变形的锅壳侧壁，特别地，在每种情形下，当矫直其中一个变形的锅壳壁时，不会不利地影响位于相对侧的锅壳壁。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的矫直设备而实现。本发明有利的改进在从属权利要求中具体说明。

根据本发明的矫直设备能够在相对较短的修复时间内在所有必要的地方以受引导的方式机械地矫直在顶视图中看大致矩形的电解锅壳的变形的侧壁，具体的，首先矫直变形的锅壳承载结构，然后矫直变形的锅壳板。该矫直设备具有细长的矫直梁，其长度可以在两个互相相对的长锅壳侧壁之间达到几米的距离上延伸，因为所述长的侧壁尤其处于变形的风险下，例如向外弯曲。

该矫直梁在其两个端部区域的每个处都具有矫直爪，在每种情形下，所述矫直爪具有开口到爪下侧的U形轮廓的通孔。在可运动的提升设备的辅助下，该矫直梁可以在每种情形下通过它们U形轮廓的通孔定位成其两个矫直爪位于互相相对地放置的两个锅壳侧壁的顶侧上。在每种情形下，在矫直爪的U形腿中或上设置至少一个液压矫直锤，其平行于锅壳底部并大致垂直于锅壳侧壁设置并用作矫直工具，也就是说，矫直梁总共具有至少四个矫直锤，它们沿着平行于锅壳底部的作用线布置，并且在矫直梁定位的过程中，它们首先在缩回的状态，起初不与锅壳侧壁的顶侧或者锅壳承载结构的顶侧接触。

在矫直设备的操作位置中，中心地设置在两个矫直爪之间并固定地连接到矫直梁上的对中单元安放于需要矫直的锅壳的底部上，并且该对中单元用于防止根据本发明的矫直设备从需要矫直的锅壳中的位置滑走。首先开始向外压的锅壳承载结构的侧壁的矫直。沿着作用线布置的至少四个矫直锤如下操作：

当一个矫直爪借助相应的外矫直锤的伸展并通过施加矫直力而在需要矫直的锅壳壁上进行矫直工作时，另一个矫直爪的情形为，外矫直锤和内矫直锤都伸展，也就是说，另一个矫直爪以舌状的保持爪的方式以相对的锅壳侧壁的顶侧牢固地支撑，并用作束缚地固定反向支承件。

为确保根据本发明的矫直设备绝对可靠地展开到需要矫直的锅壳中，可枢转的对中杆铰接在对中单元上的底部，设置在矫直爪之间，在面向需要矫直的锅壳侧壁的侧面上，并且在对中单元已经放置在锅壳底部上之后，可枢转的对中杆可以展开到在锅壳底部和锅壳侧壁之间的下角区域中，结果，通过对中杆的展开，在需要矫直的锅壳和根据本发明的矫直设备之间进行了位置校正。

当使用根据本发明的矫直设备时，这样的风险得以避免，即在一个锅壳侧的矫直过程中，其歪斜的位置得到校正，另一个锅壳侧被不利地影响。准确地说，另一个锅壳侧可以具有完全不同的变形阻抗，或者例如其不或不再变形，因此达到不需要进一步校正的程度。因此，通过根据本发明的设备，电解锅壳所有侧壁的不同变形可以完全互相独立地校正。简单地说，尽管在一个锅壳壁上进行矫直工作，但相对的壁不会不希望地变形。由于矫直工作的时间损失得以避免。

在电解锅壳的变形的承载结构已经通过根据本发明的矫直设备矫直之后，变形的锅壳板得以矫直，如将在下面进一步说明的那样。

附图说明

本发明以及其另外的特征和优点参考附图中示意示出的具体实施方式而更详细地解释，其中：

图1示出根据本发明的矫直设备在即将用于具有变形的侧壁的电解锅壳之前的侧视图，

图2以横截面图示意地示出具有向外弯曲的侧壁的空的电解锅壳，

图3-12示出在不同工作位置的图1的矫直设备。

具体实施方式

图2示出具有锅壳板10的需要矫直的电解锅壳，其锅壳板通过外部承载结构加强，该外部承载结构具有互相间隔开并向上减缩的坚固的竖直腹板11。尽管有加强腹板11，在电解单元的操作过程中，锅壳的侧壁12、13和腹板11一起还是会从它们原先竖直的内壁位置被向外倾斜地迫压。根据本发明的矫直设备的目的在于使得锅壳侧壁12、13的内壁再次回到其原先竖直的位置，如可以在图5、图8和9和图12中看到的。

首先参考图1说明，该矫直设备具有细长的刚性矫直梁14，该矫直梁14例如可以由空心盒性的钢结构构成，并在其两端区域中的每个具有矫直爪15、16，矫直爪15、16在每种情形下具有开口到爪下面的U形轮廓的通孔17、18。通过矫直爪的这些通孔17、18，矫直梁14可以定位到两个锅壳侧壁12、13的顶侧上。为此，矫直梁14通过对中地附接到其顶侧的元件19悬挂在可运动提升的工具上，并通过该工具在锅壳侧壁12、13顶侧的方向上向下下降。

对中单元20设置在矫直梁14的下侧，在两个矫直爪15、16之间的中间区域，并在矫直设备的工作位置(参见图3-12)中安放于锅壳的底部21上。铰接在对中单元20的底部上的是可枢转的对中杆22、23，它们能够展开到在锅壳底部21和锅壳侧壁12、13之间的下角区域内。

如可以从图2-12中清楚地得知地，电解锅壳的壁12、13的里面通常在顶侧上具有周向向内突出的套环24，然而，其不阻碍根据本发明的具有对中单元20的矫直设备的下降，因为在下降过程中所述铰接的对中杆22、23在重力作用下向下枢转，从而对中单元20能够在互相相对的锅壳壁12、13之间滑动，且对中杆的水平展开位置只通过对中单元20的下侧放置在锅壳底部21上而出现。

在围绕锅壳壁12、13的顶侧的矫直爪15、16的U形腿中总共设置有六个液压矫直锤，它们平行于锅壳底部21并几乎垂直于锅壳侧壁放置，并在每种情形下，其中上面四个矫直锤和下面两个矫直锤沿着作用线放置。这样，如从图1和图3-12中清楚可见的，在每种情形下，内矫直锤25、26设置在两个矫直爪15、16的内U形腿中，而在每种情形下，两个外压力缸27、28和29、30设置在矫直爪的外U形腿中，也就是说，总共存在六个矫直锤。在这种情形下，在每两个所述外矫直锤中，较大的矫直锤27或29能够压在电解锅壳较不容易弯曲的外加强腹板11上，而较小的矫直锤28或30能够压在设置在相邻的腹板11之间的锅壳板上。

而且，如同从图1和图3-12显而易见的，所述两个外矫直锤27、28和29、30设置为一个在另一个之上，具体是较大的矫直锤27或29在更高的位置，而较小的矫直锤28或30在较低的位置。在变形的锅壳的矫直过程中，通过致动较大的矫直锤27和29，首先承载结构更抗弯曲的腹板11被矫直，然后该矫直设备通过其矫直梁14横向地移位，用以通过致动较小的矫直锤28和30而矫直锅壳板。

图3-10示出了矫直设备在锅壳承载结构的矫直过程中不同的操作状态。在根据图3的操作状态下，首先，所有的矫直锤，也即内矫直锤25、26和外矫直锤27、29都缩回。根据图4，外矫直锤27、29伸展(黑色箭头)，并且它们开始使向外弯曲的锅壳承载结构的腹板弯曲回的工作。在矫直过程中，如果变形阻抗碰巧在两个锅壳侧壁上具有相同的量，则这两个锅壳壁被均匀地矫直到它们需要的位置(竖直的内壁)，直至出现信号。矫直的锅壳状态可以在图5中看到。

图6示出了一种状态，其中在矫直过程中在左侧的矫直锤27的阻抗大于在右侧的矫直锤29，也就是说，在矫直过程中，左侧锅壳壁12保持在其位置中时，越是稳固变形阻力越大，而右侧锅壳壁13可以被矫直到其需要的位置，直到出现信号。

然后，根据图6仍然保持的变形的左侧锅壳壁12的矫直根据图7如下进行：两个外矫直锤27和29靠着锅壳加强腹板邻接在外侧上，矫直锤29用作支柱。右侧内矫直锤26伸展直至其同样地作为支柱而接合。然后左侧外矫直锤27伸展并矫直左侧锅壳壁12到达其需要的位置，同样直至出现信号。当该矫直工作在左侧锅壳壁上进行时，相对的(右侧)矫直爪16以舌状保持爪的方式以右侧锅壳侧壁13的顶侧或以其承载结构牢固地支撑，并用作束缚地固定反向支承件。最终结果是，根据图8和9，不同变形阻抗的两个锅壳壁以受引导的方式被连续地矫直到它们正确的位置而不互相影响。

将要理解的是，通过根据本发明的矫直设备，即使如下所述的在电解锅壳上的变形也可以校正，即一个或多个锅壳侧壁不是必须从外面向内弯曲回来，而是相反，从里面向外弯曲，这种情况也可能由于当进行矫直工作时过度地拉直侧壁而引起。图10示出了这种情形下相应的矫直，在该情形下，通过伸展矫直锤25过度地拉直了左侧锅壳壁12。

在锅壳承载结构已经矫直之后，该状态可以在图9中看到，矫直设备和缩回的矫直锤采用提供的提升设备稍微横向地移动，使得位于承载结构腹板之间的锅壳板可以被矫直。该操作状态示出在图11和12中。图12表示位于作用线上较低位置的两个矫直锤28和30如何伸展，可运动的压力板31和32如何插入，如何从外面压到锅壳板上并矫直锅壳板。

Claims (8)

1.用于矫直变形的电解锅壳的设备，尤其用于铝熔池电解，该设备具有细长的能够传送和能够移动的矫直梁(14)，该矫直梁的长度至少在锅壳的两个相对的长侧壁(12、13)之间的距离上延伸，并在矫直梁的两个端部区域的每个上具有带向下开口的U形轮廓的通孔(17、18)的矫直爪(15、16)，所述两个矫直爪通过它们的通孔能够定位在互相相对的锅壳侧壁(12、13)的顶侧上，在矫直设备的工作位置中，连接到矫直梁(14)的对中单元(20)安放于需要矫直的锅壳的底部，

其特征在于如下特征：

a)在每种情形下，在矫直爪(15、16)的U形腿中或在所述U形腿上设置至少一个液压矫直锤(25、26、27、29)，所述至少一个液压矫直锤(25、26、27、29)平行于锅壳底部(21)并大致垂直于锅壳侧壁(12、13)，并用作矫直工具，即该矫直设备具有总共至少四个矫直锤，它们沿着平行于锅壳底部的作用线放置；

b)当一个矫直爪(15)借助伸展的相应的矫直锤(27)通过施加矫直力在需要矫直的锅壳侧壁(12)上执行矫直工作时，另一个矫直爪(16)的情形为，外和内矫直锤(29、26)都伸展，即另一个矫直爪(16)以舌状保持爪的方式以相对的锅壳侧壁(13)的顶侧牢固地支撑，并用作束缚地固定反向支承件。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：能够枢转的对中杆(22、23)铰接在对中单元(20)的底部，在面向需要矫直的锅壳侧壁的侧面上，并且在对中单元(20)已经放置到锅壳底部(21)上之后，能够枢转的对中杆能够展开到在锅壳底部和锅壳侧壁之间的下角区域中。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：在每种情形下，内矫直锤(25、26)设置在两个矫直爪(15、16)的内U形腿中，而在每种情形下，两个外矫直锤(27、28和29、30)设置在矫直爪(15、16)的外U形腿中，即总共具有六个矫直锤。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：在每种情形下的两个外矫直锤中，较大的矫直锤(27或29)能够被压到电解锅壳承载结构的外加强腹板(11)上，而较小的矫直锤(28或30)能够压在位于相邻的腹板(11)之间的锅壳板上。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：在两个矫直爪(15、16)的外U形腿中或所述外U形腿上的两个外矫直锤(27、28和29、30)设置为一个在另一个之上，具体是较大的矫直锤(27或29)在较高的位置，而较小的矫直锤(28或30)在较低的位置。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：在通过位于较低位置的矫直锤(28、30)对位于相邻的承载结构的腹板(11)之间的向外变形的锅壳板进行矫直的过程中，设置能够在矫直锤和锅壳板之间运动的配合压力板(31、32)。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：具有两个矫直爪(15、16)的所述矫直梁(14)由空心盒形的钢结构构成。

8.根据权利要求1或7所述的设备，其特征在于：所述矫直梁(14)在其顶侧上的中心处具有用于将矫直梁悬挂在提升工具上的元件(19)。

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