CN103480539A - 铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于防氧化喷涂设备技术领域。一种铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置和方法，包括支撑框架和设置在支撑框架下侧的炭块工作平台，所述的支撑框架四个侧面均设置有喷涂单元，所述的喷涂单元包括喷涂设备和连接喷涂设备的喷枪与支撑框架的移动机构，所述的移动机构的横向滑台和纵向滑台上设有贴片，驱动耳上设有与贴片匹配的接近开关，通过PLC控制系统控制升降电机和横移电机的正反转，以及贴接近开关与贴片的限位动作控制，从而调节纵向滑台和喷涂支架呈S形动作进行喷涂，本发明实现了为阳极炭块自动化电弧喷涂铝膜的技术难题，提高了工作效率，节省了开支，避免了电弧喷涂产生的烟尘、有害气体、噪音等对人体造成的危害。

Description

铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置和方法

技术领域

    本发明属于防氧化喷涂设备技术领域，具体涉及一种铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置和方法。

背景技术

在电解铝生产过程中，阳极炭块在浸入电解质之前，上部采用覆盖料进行覆盖，但其余四周裸露与高温环境中，造成氧化，当发生氧化后会发生掉渣、裂纹、掉块等现象，严重影响铝电解厂的经济效益。

阳极氧化问题国内近几年也开始引起电解铝企业的关注，个别企业及设计单位开始试验阳极防氧化技术及方法，如某研究院采用将氧化铝淀粉粘接剂涂刷在阳极炭块上的方法，某企业采用硼砂、工业磷酸、高岭土、水等混合后做成涂料，涂在氧化炭块表面的方法，某企业采用将抗氧化材料混合氧化铝制成涂料涂在阳极炭块表面的方法等等，均能使阳极炭块起到防氧化的目的，但工序复杂,效果不明显,同时由于这些方法均采用人工操作，效率低，无法大范围推广应用。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，在了解国内电弧喷涂技术的基础上，深入研究电弧喷涂在阳极炭块防氧化方面的应用，分析阳极炭块氧化的原因，提供一种套自动化程度高、简单、高效、对环境无污染的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置和方法。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置，包括支撑框架和设置在支撑框架下侧的炭块工作平台，所述的支撑框架四个侧面均设置有喷涂单元，所述的喷涂单元包括喷涂设备和连接喷涂设备的喷枪与支撑框架的移动机构。

所述的移动机构包括固定在支撑框架上的横向滑台、纵向滑台、分别设置在横向滑台和纵向滑台端部的横移电机和升降电机、以及用于固定喷涂设备的喷涂支架，横移电机和升降电机均连接有丝杠，丝杆设置在横向滑台和纵向滑台的滑槽内，纵向滑台背部设有与横向滑台和丝杠匹配的驱动耳，喷涂支架上也设有与纵向滑台和丝杠匹配的驱动耳。

所述的移动机构的横向滑台和纵向滑台上设有贴片，驱动耳上设有与贴片匹配的接近开关，通过PLC控制系统控制升降电机和横移电机的正反转，以及贴接近开关与贴片的限位动作控制，从而调节纵向滑台和喷涂支架呈S形动作进行喷涂。

所述的移动机构包括固定在支撑框架上的横向滑台、纵向滑台、分别设置在横向滑台和纵向滑台端部的两动力机构、以及用于固定喷涂设备的喷涂支架，所述的动力机构为气压缸、液压缸、电动推杆中的任一种，所述的纵向滑台背部设有与横向滑台的滑槽匹配的驱动块，喷涂支架上也设有与纵向滑台的滑槽匹配的驱动块，驱动块与动力机构的工作端固定连接。

所述的喷涂支架与喷涂设备之间还设有调节机构，所述的调节机构包括固定喷涂设备的喷涂固定板和两端分别与喷涂固定板的一端和喷涂支架铰接的气压缸或液压缸或电动推杆，喷涂固定板的另一端与喷涂支架铰接。

所述的炭块工作平台为贯穿支撑框架前后端面的自动给料机构，自动给料机构包括给料支架、给料传送带、传送辊和驱动传送辊运转的驱动电机，所述的喷涂设备为电弧喷涂设备，电弧喷涂设备包括喷枪、送丝机、专用电源、控制装置和压缩空气供给系统。

所述的支撑框架外侧设有密封排烟机构，所述的密封排烟机构包括设置在支撑框架外侧的密封板和设置密封板顶部的排烟吸尘管，所述的密封板对应炭块工作台处开设有给料口，所述的排烟吸尘管连通有抽烟机，所述的支撑框架侧边的密封板上还开设有视窗和门。

一种利用上述铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）给料，复位喷涂设备的喷枪，将阳极炭块放置在炭块工作平台上并检测定位；

（2）喷涂，启动喷涂设备的控制电源和移动机构的控制电源，控制阳极炭块四周的各个喷涂设备的喷枪呈“S”形移动进行喷涂；

（3）检测喷涂涂层，检测喷涂涂层厚度达到50μm~300μm，厚度不符合时进行重复喷涂；

（4）喷涂完成，喷涂设备的喷枪复位，等待下一次喷涂。

所述的喷涂设备为电弧喷涂设备，电弧喷涂设备包括喷枪、送丝机、专用电源、控制装置和压缩空气供给系统，所采用的喷涂材料为铝丝。

所述的炭块工作平台为贯穿支撑框架前后端面的自动给料机构，自动给料机构包括给料支架、给料传送带、传送辊和驱动传送辊运转的驱动电机，通过自动给料机构可自动控制给料和出料。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本发明铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置和方法的使用，实现了为阳极炭块自动化电弧喷涂铝膜的技术难题，相对于传统的人工喷涂有以下优点：①提高了工作效率，能够同时对阳极炭块侧板和顶面同时喷涂，大大降低了工人劳动强度和重复性机械劳动；②产品质量提高，涂层厚度合格率得到保障，涂层更加均匀容易控制；③节省了开支：大幅度降低了人工喷涂的费用，同时提高了电弧喷涂的利用率；④避免了电弧喷涂产生的烟尘、有害气体、噪音等对人体造成的危害，降低了尘肺、金属热等职业病的发生，有利于企业的长期发展；⑤能够合理化进行废烟废气废尘的及时排放，减少废烟废气废尘的扩散，提高了工作环境质量。

附图说明

图1为本发明铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置的结构示意图。

图2为图1的左视结构示意图。

图3为自动给料机构的结构示意图。

图4为移动机构的结构示意图。

图5为贴片与接近开关的配合结构示意图。

图6为A-A向结构示意图。

图7为密封排烟机构的给料口的结构示意图。

图8为密封排烟机构的立体结构示意图。

图9为喷枪的喷涂路线示意图。

图10为移动机构PLC控制模块接线图。

图中标号：1为支撑框架、2为炭块工作平台、3为阳极炭块、4为横向滑台、5为纵向滑台、6为横移电机、7为升降电机、8为驱动耳、9为丝杠、10为喷涂支架、11为喷涂固定板、12为电动推杆、13为给料支架、14为给料传送带、15为驱动电机、16为传动辊、17为密封板、18为排烟吸尘管、19为给料口、20为视窗、21为门、22为喷枪、23为贴片、24为接近开关。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

实施例一：参见图1、图2、图4-图6、图9和图10，本发明一种铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置，包括支撑框架1和设置在支撑框架1下侧的炭块工作平台2，所述的支撑框架1内侧四边均设有喷涂单元，所述的喷涂单元包括电弧喷涂设备和连接电弧喷涂设备与支撑框架1的移动机构，所述的电弧喷涂设备包括喷枪22、送丝机、专用电源、控制装置和压缩空气供给系统，所述的移动机构包括固定在支撑框架1上的横向滑台4、纵向滑台5、分别设置在横向滑台4和纵向滑台5端部的横移电机6和升降电机7、以及用于固定电弧喷涂设备的喷枪22的喷涂支架10，横移电机6和升降电机7均连接有丝杠9，丝杆设置在横向滑台和纵向滑台的滑槽内，纵向滑台5背部设有与横向滑台4和丝杠9匹配的驱动耳8，喷涂支架10上也设有与纵向滑台5和丝杠9匹配的驱动耳8，所述的移动机构的横向滑台4和纵向滑台5上设有贴片23，驱动耳8上设有与贴片23匹配的接近开关，所述的横移电机6和升降电机7通过PLC控制系统控制正反转，以及贴接近开关24与贴片23的限位动作控制，电机的线圈与PLC的输出端口连接，电机动作触点与PLC的输入端口连接，从而调节纵向滑台和喷涂支架呈S形动作进行喷涂, 电弧喷涂技术原理是把铝丝由电弧熔化，经高压气体作用喷射到阳极表面，铝在喷射过程中被氧化成具有耐高温、抗腐蚀的氧化铝，附着在阳极表面，厚度为50～300微米，保护阳极不被氧化。

实施例二：参见图1、图2、图4-图6、图9和图10，本实施例的结构与实施例一基本相同，相同之处不再重述，其不同之处在于：所述的喷涂支架10与喷枪22之间还设有调节机构，所述的调节机构包括固定喷枪22的喷涂固定板11和两端分别与喷涂固定板11的一端和喷涂支架10铰接的电动推杆12，喷涂固定板11的另一端与喷涂支架10铰接。

实施例三：参见图3-图6、图9，本实施例的结构与实施例一基本相同，相同之处不再重述，其不同之处在于：所述的炭块工作平台为贯穿支撑框架1前后端面的自动给料机构，自动给料机构包括给料支架13、给料传送带14、传送辊16和驱动传送辊16运转的驱动电机15。

实施例四：参见图1、图2、和图4-图10，本实施例的结构与实施例一基本相同，相同之处不再重述，其不同之处在于：所述的支撑框架1外侧设有密封排烟机构，所述的密封排烟机构包括设置在支撑框架1外侧的密封板17和设置密封板17顶部的排烟吸尘管18，所述的密封板17对应炭块工作台2处开设有给料口19，所述的排烟吸尘管18连通有抽烟机，所述的支撑框架1侧边的密封板17上还开设有视窗20和门21。

实施例五：本发明一种利用铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂方法，包括以下步骤：（1）给料，复位喷涂设备的喷枪，将阳极炭块放置在炭块工作平台上并检测定位；（2）喷涂，启动喷涂设备的控制电源和移动机构的控制电源，控制阳极炭块四周的各个喷涂设备的喷枪呈“S”形移动进行喷涂；（3）检测喷涂涂层，检测喷涂涂层厚度达到50μm~300μm，厚度不符合时进行重复喷涂；（4）喷涂完成，喷涂设备的喷枪复位，等待下一次喷涂。

Claims (10)

1.一种铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置，包括支撑框架和设置在支撑框架下侧的炭块工作平台，其特征在于，所述的支撑框架四个侧面均设置有喷涂单元，所述的喷涂单元包括喷涂设备和连接喷涂设备的喷枪与支撑框架的移动机构。

2.根据权利要求1所述的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置，其特征在于，所述的移动机构包括固定在支撑框架上的横向滑台、纵向滑台、分别设置在横向滑台和纵向滑台端部的横移电机和升降电机、以及用于固定喷涂设备的喷涂支架，横移电机和升降电机均连接有丝杠，丝杆设置在横向滑台和纵向滑台的滑槽内，纵向滑台背部设有与横向滑台和丝杠匹配的驱动耳，喷涂支架上也设有与纵向滑台和丝杠匹配的驱动耳。

3.根据权利要求2所述的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置，其特征在于，所述的移动机构的横向滑台和纵向滑台上设有贴片，驱动耳上设有与贴片匹配的接近开关，通过PLC控制系统控制升降电机和横移电机的正反转，以及贴接近开关与贴片的限位动作控制，从而调节纵向滑台和喷涂支架呈S形动作进行喷涂。

4.根据权利要求1所述的铝电解槽用阳极炭块防氧化喷涂装置，其特征在于，所述的移动机构包括固定在支撑框架上的横向滑台、纵向滑台、分别设置在横向滑台和纵向滑台端部的两动力机构、以及用于固定喷涂设备的喷涂支架，所述的动力机构为气压缸、液压缸、电动推杆中的任一种，所述的纵向滑台背部设有与横向滑台的滑槽匹配的驱动块，喷涂支架上也设有与纵向滑台的滑槽匹配的驱动块，驱动块与动力机构的工作端固定连接。

5.根据权利要求2或4所述的铝电解槽阳极炭块防氧化喷涂装置，其特征在于，所述的喷涂支架与喷涂设备之间还设有调节机构，所述的调节机构包括固定喷涂设备的喷涂固定板和两端分别与喷涂固定板的一端和喷涂支架铰接的气压缸或液压缸或电动推杆，喷涂固定板的另一端与喷涂支架铰接。

6.根据权利要求1所述的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置，其特征在于，所述的炭块工作平台为贯穿支撑框架前后端面的自动给料机构，自动给料机构包括给料支架、给料传送带、传送辊和驱动传送辊运转的驱动电机，所述的喷涂设备为电弧喷涂设备，电弧喷涂设备包括喷枪、送丝机、专用电源、控制装置和压缩空气供给系统。

7.根据权利要求1所述的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置，其特征在于，所述的支撑框架外侧设有密封排烟机构，所述的密封排烟机构包括设置在支撑框架外侧的密封板和设置密封板顶部的排烟吸尘管，所述的密封板对应炭块工作台处开设有给料口，所述的排烟吸尘管连通有抽烟机，所述的支撑框架侧边的密封板上还开设有视窗和门。

8.一种利用权利要求1所述的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂装置的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）给料，复位喷涂设备的喷枪，将阳极炭块放置在炭块工作平台上并检测定位；

（2）喷涂，启动喷涂设备的控制电源和移动机构的控制电源，控制阳极炭块四周的各个喷涂设备的喷枪呈“S”形移动进行喷涂；

（3）检测喷涂涂层，检测喷涂涂层厚度达到50μm~300μm，厚度不符合时进行重复喷涂；

（4）喷涂完成，喷涂设备的喷枪复位，等待下一次喷涂。

9.根据权利要求8所述的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂方法，其特征在于，所述的喷涂设备为电弧喷涂设备，电弧喷涂设备包括喷枪、送丝机、专用电源、控制装置和压缩空气供给系统，所采用的喷涂材料为铝丝。

10.根据权利要求8所述的铝电解用阳极炭块防氧化喷涂方法，其特征在于，所述的炭块工作平台为贯穿支撑框架前后端面的自动给料机构，自动给料机构包括给料支架、给料传送带、传送辊和驱动传送辊运转的驱动电机，通过自动给料机构可自动控制给料和出料。

Images