CN102814867A - 阳极碳块开槽机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种阳极碳块开槽机组，包括电机，车架（1）和机架（10），其特征在于:包括移动小车（A），开槽锯条（B）和切割架（C）三部分；所述移动小车的车架（1）底部设有轨道轮（2），车架（1）上部设有上部压紧装置（3），车架（1）侧部设有侧部压紧装置（4），所述上部压紧装置（3）包括上压紧板（3.1）和上压紧器，上压紧器设置在上压紧板（3.1）的顶部位置；所述侧部压紧装置（4）包括侧压紧板（4.1）和侧压紧器，所述侧压紧板（4.1）为L形，侧压紧器设置在侧压紧板（4.1）的侧部位置；本发明结构简单，制作成本低，能够有效的将阳极碳块压紧，并拖动阳极碳块移动，对阳极碳块进行切槽工作。

Description

阳极碳块开槽机组

技术领域

本发明涉及一种炼铝用阳极碳块开排气槽工具，特别涉及一种阳极碳块开槽机组。

背景技术

在炼铝工业中，均采用阳极碳块作为电解槽的阳极，目前的电解铝生产用的阳极碳块一般采用石油焦、沥青焦作为骨料，煤沥青作为粘接剂，经过煅烧、破碎、配料、混捏、成型以及焙烧之后而成，因此质地较硬。

最早生产的出来的阳极碳块的底面为平面，后来人们在电解铝过程中发现，底面为平面的阳极碳块升温速度较慢，同时具有较大的阳极底掌气膜电阻，这就使得电能消耗增加，同时使得阳极碳块底部受氧化易烧损，阳极碳块寿命降低。因此人们想到在阳极碳块底部切割出排气槽，以解决电能消耗高，阳极碳块寿命短的问题。要在阳极碳块底部切割出排气槽，所需的切割设备要求坚硬，强度高。

现有的技术中，通常采用旋转切割机进行排气槽的切割，然而，由于阳极碳块由各种质地较硬的材料煅烧而成，因此采用旋转切割机进行切割时，切割片与阳极碳块摩擦会产生很大的阻力以及高温，旋转切割机长时间工作会因高温和阻力过大而损坏，同时由于阳极碳块固定不稳，旋转切割过程中，很容易照成阳极碳块的破损。采用旋转切割技术，在一块阳极碳块中切割双排排气槽需要30分钟，并且需将旋转切割机冷却20分钟左右后才能再次使用。

随后，人们又发明了水冷式切槽法，即在旋转切割机切割阳极碳块的过程中，不断的在阳极碳块表面喷洒冷水或冷却液，使得旋转切割机在切割过程中降低切割片与阳极碳块摩擦所产生的热量，从而保证旋转切割机能够连续工作，然而该方法需要对阳极碳块进行喷洒冷水或冷却液，因此在切割完排气槽后还要对阳极碳块进行烘干，这就增加了阳极碳块排气槽制作工序和劳动成本。并且该改进方法效率较先前技术并未有较大的提高，在一块阳极碳块中切割双排排气槽仍然需要15至20分钟。

在阳极碳块技术方面上，我们检索到了以下一些公开文献，但是都相应存在一些使用局限性。例如：

1、中国专利，申请号：CN200920110972.0，名称：一种铝电解槽大断面开槽阴极结构，摘要：该本实用新型介绍了是一种铝电解槽大断面开槽阴极结构，其底部开有沟槽，其介绍了阳极碳块开槽的后的优点。　

2、中国专利，申请号：200610044525.0，名称：铝电解用阳极碳块底部或侧部成槽工艺，摘要：该发明针对预焙阳极碳块底部或侧部开槽工艺，在不影响产品质量及性能的前提下，加工对象由熟块改为生块，加工手段由机械加工改为模具成型，在振动压力条件下，塑形为底部或侧部带槽的预焙阳极生块，并且主要采用带状竖直均匀糊料布料方法，以维持糊料流动性；采用二次冷却方法，以满足脱模动作对糊料固化状态的要求。该发明披露了脱模法制作阳极碳块排气槽的工艺，但是制作成本较高，不易批量使用。

3、中国专利，申请号：CN201110260656.3 名称：一种带有排气通道的异形结构铝电解槽阳极碳块及其制备方法，顶面边部设有倒角，顶面上均匀分布有一排或两排碳碗，每排碳碗沿阳极碳块纵向排列，由3～5个碳碗组成；其中碳碗之间设有凹槽，阳极碳块底部设有沟槽，凹槽底部设有通孔与阳极碳块底部的沟槽连通。制备方法是采用带有对应的凸起的振模或压模用振动成型法或模压成型法制成碳块，再焙烧后切割出沟槽制成。该发明的排气槽采用普通的切割工艺制成，因此制作效率低，成本高。

这就需要一种制作成本低，能够连续使用，生产效率高的阳极碳块排气槽切割工具以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种阳极碳块开槽机组，以克服现有阳极碳块排气槽切割设备工作效率低，无法连续工作的缺点，以达到降低能耗，提高切割阳极碳块排气槽效率的目的。

本发明的方案是通过这样实现的：构造一种阳极碳块开槽机组，包括电机，车架和机架；阳极碳块开槽机组分为移动小车，开槽锯条和切割架三部分；移动小车的车架底部设有轨道轮，车架上部设有上部压紧装置，车架侧部设有侧部压紧装置，上部压紧装置包括上压紧板和上压紧器，上压紧器设置在上压紧板的顶部位置；侧部压紧装置包括侧压紧板和侧压紧器，侧压紧板为L形，侧压紧器设置在侧压紧板的侧部位置；车架包括底部的支撑架，车架与L形的侧压紧板形成底部有开口的空腔A；切割架的机架顶部两旁设有轨道，移动小车通过轨道轮安装在轨道上，切割架顶面的中部设有开槽锯条。

本发明的工作原理如下：把阳极碳块推入移动小车的空腔A中， L形侧压紧板的底边以及车架底部的支撑架分别与阳极碳块底面左部和底面右部接触，此时，启动侧压紧器，侧压紧器推动L形侧压紧板，侧压紧板推动阳极碳块靠向车架侧边，最终阳极碳块的左右两边被侧压紧板和车架侧边压紧；随后启动上压紧器，上压紧器推动上压紧板向下移动，并逐渐与阳极碳块顶部接触，最终上压紧板与L形侧压板底边以及支撑架将阳极碳块的上下部压紧。随后启动电机，推动移动小车在轨道中前行，阳极碳块遇到开槽锯条即被逐渐的切割出排气槽。

以上所述上压紧器和侧压紧器是凸轮，液压推杆或机械推杆中的一种，所述凸轮，液压推杆或机械推杆通过电机带动运行。采用上述装置可以有效的将上压紧板或侧压紧板进行推动并压紧阳极碳块。

以上所述开槽锯条包括锯条基体和锯齿，所述锯条基体底部与水平面平行，锯齿尾部比锯齿头部高，锯齿顶部排列成的直线与锯条基体底部形成夹角，所述相邻锯齿交错排列在锯条基体上，相隔的锯齿位于同一侧。锯齿顶部排列成的直线与锯条基体形成夹角为2-5度。倾斜的锯齿可以使得阳极碳块与锯条接触时，受到锯条的阻力增速均匀，保证阳极碳块可以循序渐进的进行切槽工作，交错排列的锯齿可以保证锯条在切割阳极碳块时，碳块粉末不会堆积在锯齿之间，从而造成锯条被封死。

以上所述开槽锯条侧部连接有伸缩装置，所述的伸缩装置是机械推杆或液压推杆，通过伸缩装置，可调节开槽锯条的位置，以改变锯齿的中心位置；当采用多条开槽锯条时，还可以调节不同开槽锯条之间的宽度，从而可以改变不同排气槽之间的宽度。

以上所述切割架两端分别设有进块平台和卸块平台，所述进块平台和卸块平台顶面均设有滚筒，所述卸块平台在顶面上还设有带复位弹簧的单向阻块。当阳极碳块接触到进块平台时，转动的滚筒会带动阳极碳块进入到移动小车中；当移动小车带动阳极碳块切割出排气槽后，移动小车继续前进，阳极碳块接触到单向阻块，单向阻块被压至卸块平台内，当阳极碳块脱离接触单向阻块，单向阻块复位，移动小车将压紧的阳极碳块放松，卸块平台上的辊轮带动阳极炭块向前继续移动，移动小车返回原位，继续压紧下一块阳极碳块进行切槽工作，单向阻块由于只能向单一方向转动，因此可以防止阳极碳块向后移动脱离卸块平台。

以上所述L形的侧压紧板中部设有导轮，导轮固定在车架侧边上，所述L形侧压紧板背部设有凸块A，侧压紧板正对的车架侧边上设有凸块B。导轮的作用是：在将阳极碳块推入空腔A时，阳极碳块与导轮贴紧，以减少阳极碳块推入空腔A时的阻力。凸块的作用是，防止L形侧压紧板的背面以及阳极碳块与车架侧边上的螺纹直接接触。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明结构简单，制作成本低，能够有效的将阳极碳块压紧，并拖动阳极碳块移动，对阳极碳块进行切槽工作。

2.采用本发明阳极碳块开槽机组切槽锯条，可高效的对阳极碳块进行切割排气槽工作， 对宽度为80cm的阳极碳块进行切槽工作，仅需要1分钟即可完成。

3.采用本发明切割阳极碳块排气槽，受力均匀，不会破坏到阳极碳块。

4.本发明可以将不同尺寸的阳极碳块牢固的压紧，保证不同尺寸的阳极碳块进行切割排气槽时不会发生位置偏移。

5.本发明可以对切槽锯条位置进行调节，从而可以改变切槽的位置，以及不同排气槽之间的宽度。

附图说明

图1是阳极碳块开槽机组的主视图；

图2是阳极碳块开槽机组的侧视图；

图3是开槽锯条的侧视图；

图4是阳极碳块结构示意图。

图中零部件名称及序号：

移动小车A，开槽锯条B，切割架C；

车架1、轨道轮2、上部压紧装置3、侧部压紧装置4、导轮5，空腔A6、凸块A7，凸块B8，阳极碳块9、机架10、轨道11、进块平台12、出块平台13、锯条基体14、锯齿15；锯条机械推杆16；

支撑架1.1；

上压紧板3.1、上凸轮3.2、回位弹簧A3.3；

侧压紧板4.1、侧机械拉杆4.2，回位弹簧B4.3；

滚筒Ⅰ12.1、电机Ⅰ12.2；

滚筒Ⅱ13.1、电机Ⅱ13.2、单向阻块13.3。

具体实施方式

以下结合实施例描述本发明阳极碳块开槽机组。

实施例1：

如图1-4所示，阳极碳块开槽机组，包括三部分，移动小车A，开槽锯条B和切割架C，

移动小车A包括车架1和电机，车架1包括底部的支撑架1.1，车架1底部设有轨道轮2，车架1上部设有上部压紧装置3，上部压紧装置3包括上压紧板3.1、上凸轮3.2和回位弹簧A3.3，上凸轮3.2设置在压紧板3.1的顶部位置，回位弹簧A3.3中连接杆一端与上压紧板3.1连接，另一端与车架1顶部连接；侧部压紧装置4包括L形的侧压紧板4.1、侧机械拉杆4.2和回位弹簧B4.3，侧机械拉杆4.2端部与侧压紧板4.1连接，侧压压紧板4.1之间设有导轮5，导轮5固定在车架1侧边上，回位弹簧B4.3中的连杆一端与侧压紧板4.1连接，另一端与车架1侧部连接，车架1与L形侧压紧板4.1形成底部有开口的空腔A6，在侧机械拉杆4.2背部设有凸块A7，侧机械拉杆4.2正对的车架1侧边上设有凸块B8。移动小车A的轨道轮安装在切割架C的轨道11上，切割架B中部设有两条平行的开槽锯条B。

开槽锯条B包括锯条基体14和锯齿15，锯条基体14底部与水平面平行，锯齿15尾部比锯齿15头部高，锯齿15顶部排列成的直线与锯条基体14底部形成夹角，所述相邻锯齿15交错排列在锯条基体14上，相隔的锯齿15位于同一侧，锯齿15顶部排列成的直线与锯条基体14形成夹角为2度，开槽锯条B侧部还连接有锯条机械推杆16。

切割架C两端分别设有进块平台12和卸块平台13，进块平台12顶部设有滚筒Ⅰ12.1，电机Ⅰ12.2是滚筒Ⅰ12.1的动力源，卸块平台设有滚筒Ⅱ13.1，电机Ⅱ13.2是滚筒Ⅱ13.1的动力源，卸块平台13在顶面上还设有带复位弹簧的单向阻块13.3。

实施例1中切割阳极碳块的方式如下：打开电机，把阳极碳块9输送至切割架C上，进块平台12上的滚筒Ⅰ12.1将阳极碳块9输送至移动小车A中的空腔A6中，L形侧压紧板3.1的底边以及车架1底部的支撑架1.1分别与阳极碳块9底面左部和底面右部接触，此时，启动侧机械拉杆4.2，侧机械拉杆4.2推动L形侧压紧板4.1，侧压紧板4.1推动阳极碳块9压紧至凸块B8上，此时阳极碳块9的左右两边被机械拉杆4.2和凸块B8压紧；随后启动上凸轮3.2，上凸轮3.2转动，推动上压紧板3.1向下移动，并逐渐与阳极碳块9顶部接触，最终上压紧板3.1与L形侧压压板4.1底边以及支撑架1.1将阳极碳块的上下部压紧，此时上凸轮3.2停止转动，最终阳极碳块9被完全压紧在空腔A6中。通过将移动小车A在轨道11上移动，阳极碳块9逐渐接触到开槽锯条B，两条开槽锯条B迅速将阳极碳块9切割出排气槽。当移动小车A将阳极碳块9移动至出块平台13时，启动上凸轮3.2回转到原位，回位弹簧A3.3带动上压紧板3.1上升回复到原位；将侧机械拉杆4.2移回原位，侧压紧板4.1被带动回原位，在侧压紧板4.1回位过程中，回位弹簧B4.3带动侧压紧板4.1逐渐回复原位，随后侧压紧板4.1贴紧凸块A8，回位结束，此时阳极炭块9与上压紧板3.1和侧压紧板4.1脱离接触，滚筒Ⅱ13.1逐渐将阳极炭块9带动出空腔A6，阳极炭块9接触到单向阻块13.3，单向阻块13.3被压至卸块平台13内，当阳极碳块9脱离接触单向阻块13.3，单向阻块13.3复位，移动小车A沿着轨道11再回到进块平台12端夹紧另一块阳极炭块9，阳极炭块9被滚筒Ⅱ13.1传送出阳极碳块开槽机组。

实施例2：

与实施例1不同之处在于，上压紧板3.1后部还设有后挡板3.4，上凸轮3.2替换成液压推杆，侧机械拉杆4.2也替换成液压推杆，锯条机械推杆16替换成液压推杆，锯齿顶部排列成的直线与锯条基体形成夹角为3度，其它工作原理与实施例1相同。

实施例3：

与实施例1不同之处在于，上凸轮3.2替换成机械推杆，侧机械拉杆4.2替换成凸轮，锯齿顶部排列成的直线与锯条基体形成夹角为5度，其它工作原理与实施例1相同。

应用例1：

广西某铝厂，阳极碳块开槽机组进行切割阳极碳块排气槽工作，切割一块长度为100cm,宽度为80cm，高度为50cm的阳极碳块，排气槽深度为10cm，切割为1分钟。

应用例2：

广西某铝厂，阳极碳块开槽机组进行切割阳极碳块排气槽工作，切割一块长度为110cm,宽度为90cm，高度为55cm的阳极碳块，排气槽深度为10cm，切割为1分钟。

Claims (7)

1.一种阳极碳块开槽机组，包括电机，车架（1）和机架（10），其特征在于:包括移动小车（A），开槽锯条（B）和切割架（C）三部分；所述移动小车的车架（1）底部设有轨道轮（2），车架（1）上部设有上部压紧装置（3），车架（1）侧部设有侧部压紧装置（4），所述上部压紧装置（3）包括上压紧板（3.1）和上压紧器，上压紧器设置在上压紧板（3.1）的顶部位置；所述侧部压紧装置（4）包括侧压紧板（4.1）和侧压紧器，所述侧压紧板（4.1）为L形，侧压紧器设置在侧压紧板（4.1）的侧部位置；所述车架（1）包括底部的支撑架（1.1），车架（1）与L形的侧压紧板（4.1）形成底部有开口的空腔A（6）；所述切割架（C）的机架（10）顶部两旁设有轨道（11），所述移动小车（A）通过轨道轮（2）安装在轨道上（11），所述切割架（C）顶面的中部设有开槽锯条（B）。

2.根据权利要求1所述的阳极碳块开槽机组，其特征在于：所述上压紧器和侧压紧器是凸轮，液压推杆或机械推杆中的一种，所述凸轮，液压推杆或机械推杆通过电机带动运行。

3.根据权利要求1或2所述的阳极碳块开槽机组，其特征在于：所述开槽锯条（B）包括锯条基体(14)和锯齿（15），所述锯条基体(14)底部与水平面平行，锯齿（15）尾部比锯齿（15）头部高，锯齿（15）顶部排列成的直线与锯条基体(14)底部形成夹角，所述相邻锯齿（15）交错排列在锯条基体(14)上，相隔的锯齿（15）位于同一侧。

4.根据权利要求3所述的阳极碳块开槽机组，其特征在于：所述锯齿（15）顶部排列成的直线与锯条基体(14)形成夹角为2-5度。

5.根据权利要求3所述的阳极碳块开槽机组，其特征在于：所述开槽锯（B）条侧部连接有伸缩装置，所述的伸缩装置是机械推杆或液压推杆。

6.根据权利要求3所述的阳极碳块开槽机组，其特征在于：所述切割架（C）两端分别设有进块平台（12）和卸块平台（13），所述进块平台（12）和卸块平台（13）顶面均设有滚筒，所述卸块平台（13）在顶面上还设有带复位弹簧的单向阻块（13.3）。

7.根据权利要求4-6任一所述的阳极碳块开槽机组，其特征在于：所述L形的侧压紧板（4.1）中部设有导轮（5），导轮（5）固定在车架（1）侧边上，所述L形侧压紧板（4.1）背部设有凸块A（7），侧压紧板（4.1）正对的车架（1）侧边上设有凸块B（8）。

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