CN104451787B - 一种电解锰阴极板机械化出入槽系统及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解锰阴极板机械化出入槽系统及工作方法，所述的系统包括一号天车、出槽机械手、入槽机械手、重金属削减移动平台、阴极板输出装置、阴极板输入装置、二号天车、一号转运机械手、二号转运机械手、电解槽、整槽阴极板、轨道梁、剥离设备和存放架。本发明的出槽机械手与入槽机械手各自单独完成出槽与入槽功能，相互配合，对控制电解槽的空置时间与对整个电解工艺流程均有利。本发明采用步进式链式输送装置，可连续的将旧板输出或新板输入，以保证出槽机械手或入槽机械手连续的完成出入槽功能。而且避免了天车载运阴极板高速往返的工况，因此更加安全可靠。本发明将阴极板输出装置和输入装置放置在地面上，有利于维护，占用空间小。

Description

一种电解锰阴极板机械化出入槽系统及工作方法

技术领域

本发明涉及冶金行业中的电解锰行业，涉及一种电解锰行业的机械化设备，特别是一种电解锰阴极板机械化出入槽系统及工作方法。

背景技术

电解锰产品是钢铁、化学工业等不可缺少的重要原料之一，但我国电解锰行业仍属于劳动密集型，生产工艺比较落后。电解完成后，阴极板需要经过出槽、钝化、清洗、烘干、剥离、浸液和入槽等流程。现有电解锰企业均由人工操作行车吊装阴极板完成阴极板的出槽与入槽，出槽由人工手动辅助行车的简易吊具将阴极板多次或单次提出电解槽，入槽由人工手动将阴极板单片、逐个插入电解槽内。由于现有的工艺限定出入槽时间较短，需要大量的人力去在限定的时间内完成阴极板的出入槽工作，劳动强度非常大，而且生产过程中的重金属液与酸雾等对人的身体有较强的损伤。

中国专利CN 103590068 A公开了《一种锰电解流程重金属污染削减移动平台工艺动作及分解》，可实现电解锰阴极板出入槽的机械化与自动化，但其由天车进行转运，因此存在有装卸工艺复杂且不能连续转运的问题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种装卸工艺简单且能连续转运的电解锰阴极板机械化出入槽系统及工作方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种电解锰阴极板机械化出入槽系统，包括一号天车、出槽机械手、入槽机械手、重金属削减移动平台、导轨、阴极板输出装置、阴极板输入装置、二号天车、一号转运机械手、二号转运机械手、电解槽、整槽阴极板、轨道梁、剥离设备和存放架。

所述的轨道梁安装在电解槽两侧车间的立柱上，所述的一号天车安装在电解槽上方两侧的轨道梁上，可沿着轨道梁纵向平移；所述的出槽机械手和入槽机械手分别平行安装于一号天车的主梁上，出槽机械手和入槽机械手可分别沿着一号天车的主梁方向平移；所述的导轨、阴极板输出装置和阴极板输入装置由内向外依次安装在电解槽的一侧的地面上，导轨、阴极板输出装置和阴极板输入装置的纵向轴线分别与电解槽的纵向轴线平行；所述的重金属削减移动平台布置在导轨上，可沿着导轨平移；所述的重金属削减移动平台上分别布置一个钝化槽与一个水玻璃槽；所述的二号天车也安装在电解槽上方两侧的轨道梁上，可沿着车间纵向平移；所述的一号转运机械手与二号转运机械手分别平行安装于二号天车的主梁上，一号转运机械手与二号转运机械手可分别沿着二号天车的主梁方向平移；在电解槽的后侧地面上布置有存放架，用以临时存放带锰或无锰的整槽阴极板；存放架的后侧地面上设有剥离设备，用以将阴极板上的锰片剥离下来。

所述的重金属削减移动平台包括平台、车轮、挡板、钝化槽、水玻璃槽和快速换液接头，车轮安装在平台下部，可沿着轨道平移；钝化槽与水玻璃槽放置在平台顶部，分别盛放钝化液与水玻璃液，以辅助完成阴极板出槽或入槽前的预处理；平台周围设有挡板以阻止运行时钝化槽、水玻璃槽与平台之间的相对滑移；钝化槽与水玻璃槽底部设有快速换液接头，以更换重金属的废液；钝化槽与水玻璃槽在平台上可以既可平行轨道放置，也可垂直轨道放置。

所述的阴极板输出装置包括输送支架、输送链、链轨和滚轮，输送支架固定在地面上，为双层结构形式；输送支架双层均安装有链轨，链轨上部设有凹槽；输送链两侧安装有滚轮，输送链的上部设有卡槽；输送链安装在链轨上部，上层链轨为去程链轨，下层链轨为返程链轨；输送链双侧的滚轮正好压在链轨的凹槽内，以保证输送链的平稳运行；整槽阴极板放置在输送链的卡槽中，随着输送链的运行，将整槽阴极板向前输送。

所述的阴极板输出装置与阴极板输入装置的结构形式相同，只是运行方向相反。

本发明所述的钝化槽与水玻璃槽在平台上平行于轨道放置或垂直于轨道放置。

一种电解锰阴极板机械化出入槽系统的工作方法，包括以下步骤：

A、出槽

A1、出槽机械手将地面电解槽的带锰旧板整槽抓取；

A2、出槽机械手将整槽旧板转运至重金属削减移动平台的钝化槽进行钝化；

A3、出槽机械手将钝化槽的旧板整槽提出；

A4、出槽机械手将整槽旧板转运至阴极板输出装置；

A5、阴极板输出装置将出槽机械手送至的整槽旧板转运至二号天车；

A6、一号转运机械手将整槽旧板抓取、转运至存放架或者剥离设备；

B、入槽

B1、二号转运机械手将存放架或者剥离设备的无锰新板整槽抓取；

B2、二号转运机械手将整槽新板转运至阴极板输入装置；

B3、阴极板输入装置将二号转运机械手送至的新板转运至一号天车；

B4、入槽机械手将阴极板输入装置送至的整槽新板抓取；

B5、入槽机械手将整槽新板转运至重金属削减移动平台的水玻璃槽浸液；

B6、入槽机械手将水玻璃槽中的新板整槽提出；

B7、入槽机械手将整槽新板转运至已空置的电解槽并插入电解槽。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明的出槽机械手与入槽机械手各自单独完成出槽与入槽功能，相互配合，对控制电解槽的空置时间与对整个电解工艺流程均有利。

2.本发明采用步进式链式输送装置，可连续的将旧板输出或新板输入，以保证出槽机械手或入槽机械手连续的完成出入槽功能。而且避免了天车载运阴极板高速往返的工况，因此更加安全、可靠。

3.本发明将阴极板输出装置和阴极板输入装置放置在地面上，有利于维护，且造价较低、占用空间小。

4.本发明中将重金属削减移动平台布置在地面，有利于设备本体的维护，也有利于废液的收集与应急处置。

5.本发明的机械化出入槽系统配以PLC控制系统，提高其自动化效率。

附图说明

本发明共有附图4张，其中：

图1是本发明的结构示意图。

图2是阴极板输出装置结构示意图。

图3是重金属削减移动平台示意图。

图4是实施案例出入槽顺序图。

图中：1、一号天车，2、出槽机械手，3、入槽机械手，4、重金属削减移动平台，5、导轨，6、阴极板输出装置，7、阴极板输入装置，8、二号天车，9、一号转运机械手，10、二号转运机械手，11、电解槽，12、整槽阴极板，13、轨道梁，14、剥离设备，15、存放架，41、平台，42、车轮，43、挡板，44、钝化槽，45、水玻璃槽，46、快速换液接头，61、输送支架，62、输送链，63、链轨，64、滚轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-3所示，一种电解锰阴极板机械化出入槽系统，包括一号天车1、出槽机械手2、入槽机械手3、重金属削减移动平台4、导轨5、阴极板输出装置6、阴极板输入装置7、二号天车8、一号转运机械手9、二号转运机械手10、电解槽11、整槽阴极板12、轨道梁13、剥离设备14和存放架15。

所述的轨道梁13安装在电解槽11两侧车间的立柱上，所述的一号天车1安装在电解槽11上方两侧的轨道梁13上，可沿着轨道梁13纵向平移；所述的出槽机械手2和入槽机械手3分别平行安装于一号天车1的主梁上，出槽机械手2和入槽机械手3可分别沿着一号天车1的主梁方向平移；所述的导轨5、阴极板输出装置6和阴极板输入装置7由内向外依次安装在电解槽11的一侧的地面上，导轨5、阴极板输出装置6和阴极板输入装置7的纵向轴线分别与电解槽11的纵向轴线平行；所述的重金属削减移动平台4布置在导轨5上，可沿着导轨5平移；所述的重金属削减移动平台4上分别布置一个钝化槽与一个水玻璃槽；所述的二号天车8也安装在电解槽11上方两侧的轨道梁13上，可沿着车间纵向平移；所述的一号转运机械手9与二号转运机械手10分别平行安装于二号天车8的主梁上，一号转运机械手9与二号转运机械手10可分别沿着二号天车8的主梁方向平移；在电解槽11的后侧地面上布置有存放架15，用以临时存放带锰或无锰的整槽阴极板12；存放架15的后侧地面上设有剥离设备14，用以将阴极板上的锰片剥离下来。

所述的重金属削减移动平台4包括平台41、车轮42、挡板43、钝化槽44、水玻璃槽45和快速换液接头46，车轮42安装在平台41下部，可沿着轨道平移；钝化槽44与水玻璃槽45放置在平台41顶部，分别盛放钝化液与水玻璃液，以辅助完成阴极板出槽或入槽前的预处理；平台41周围设有挡板43以阻止运行时钝化槽44、水玻璃槽45与平台41之间的相对滑移；钝化槽44与水玻璃槽45底部设有快速换液接头46，以更换重金属的废液；钝化槽44与水玻璃槽45在平台41上可以既可平行轨道放置，也可垂直轨道放置；

所述的阴极板输出装置6包括输送支架61、输送链62、链轨63和滚轮64，输送支架61固定在地面上，为双层结构形式；输送支架61双层均安装有链轨63，链轨63上部设有凹槽；输送链62两侧安装有滚轮64，输送链62的上部设有卡槽；输送链62安装在链轨63上部，上层链轨63为去程链轨63，下层链轨63为返程链轨63；输送链62双侧的滚轮64正好压在链轨63的凹槽内，以保证输送链62的平稳运行；整槽阴极板12放置在输送链62的卡槽中，随着输送链62的运行，将整槽阴极板12向前输送；

所述的阴极板输出装置6与阴极板输入装置7的结构形式相同，只是运行方向相反。

本发明所述的钝化槽44与水玻璃槽45在平台41上平行于轨道放置或垂直于轨道放置。

本发明的具体实施步骤如下：

本发明主要为解决电解锰行业工艺流程中阴极板的出槽与入槽。根据现有的电解工艺，为节约运行时间，将电解槽11按照横向四列进行往返编号，具体如图4所示，即拟定出入槽顺序如下：D1→D2→D3→D4→D5→D6→D7→D8→D9………Dn。详细步骤分解如下：

[S1]二号转运机械手10将存放架15或者剥离设备14准备好的无锰新板整槽抓取；

[S2]二号转运机械手10将整槽新板放置在阴极板输入装置7；

[S3]阴极板输入装置7向前步进一档，距离为N1；

[S4]重复上述步骤[S1]至[S3]，依次等间距的将新板整槽放置在阴极板输入装置7上；并转运至电解区，直至第一槽新板运行至一号天车1位置；

[S5]入槽机械手3将阴极板输入装置7送至的整槽新板抓取；

[S6]阴极板输入装置7向前步进一档，距离为N1；

[S7]入槽机械手3将整槽新板转运至重金属削减移动平台4的水玻璃槽浸液；同时，出槽机械手2平移至预出槽的电解槽D1正上方就位；

[S8]入槽机械手3将水玻璃槽的新板整槽提出；同时，出槽机械手2将地面电解槽D1的有锰旧板整槽提出；

[S9]入槽机械手3将整槽新板往空置电解槽D1转运；同时，出槽机械手2将整槽旧板往钝化槽转运，两机械手进行平移、错车；

[S10]入槽机械手3将整槽新板在空电解槽D1进行入槽；同时，出槽机械手2将整槽旧板在钝化槽进行钝化，完成后从钝化槽提出；

[S11]入槽机械手3空载返回阴极板输入装置7；同时，出槽机械手2将钝化完的整槽旧板放置在阴极板输出装置6上，并空载返回；

[S12]阴极板输出装置6向前步进一档，距离为N1；同时，入槽机械手3空载返回阴极板输入装置7就位，出槽机械手2空载返回下一预出槽的电解槽D2正上方就位；

[S13]按照上述步骤[S1]至[S12]依次完成电解槽D2、D3、D4的阴极板出入槽工作后，载有出槽机械手2与入槽机械手3的一号天车1与地面的重金属削减移动平台4向前移动一档，距离为两列电解槽11的中心距N2；

[S14]阴极板输出装置6向前步进一档，距离为N2；同时，阴极板输入装置7向反向步进一档，距离N2；

[S15]按照上述步骤[S1]至[S12]依次完成电解槽D5、D6、D7、D8的阴极板出入槽工作后，载有出槽机械手2与入槽机械手3的一号天车1与地面的重金属削减移动平台4向前移动一档，距离为两列电解槽11的中心距N2；

[S16]阴极板输出装置6向前步进一档，距离为N2；同时，阴极板输入装置7向反向步进一档，距离N2；

[S17]阴极板输出装置6将旧板等间距的转运至后区，直至第一槽阴极板运行至二号机械手位置；

[S18]一号转运机械手9将阴极板输出装置6上送来的旧板整槽抓取转运、放置在存放架15或剥离设备14；同时，二号转运机械手10从存放架15或剥离设备14抓取一槽新板转运、放置在阴极板输入装置7上；

[S19]阴极板输出装置6向前移动一档，间距为N1；同时，阴极板输入装置7向前移动一档，间距为N1；

按照上述步骤[S1]至[S19]依次完成电解槽D9……Dn的阴极板出入槽工作，直至电解区的所有电解槽11完成。

Claims (1)

1.一种电解锰阴极板机械化出入槽系统，其特征在于：包括一号天车(1)、出槽机械手(2)、入槽机械手(3)、重金属削减移动平台(4)、导轨(5)、阴极板输出装置(6)、阴极板输入装置(7)、二号天车(8)、一号转运机械手(9)、二号转运机械手(10)、电解槽(11)、整槽阴极板(12)、轨道梁(13)、剥离设备(14)和存放架(15)；

所述的轨道梁(13)安装在电解槽(11)两侧车间的立柱上，所述的一号天车(1)安装在电解槽(11)上方两侧的轨道梁(13)上，可沿着轨道梁(13)纵向平移；所述的出槽机械手(2)和入槽机械手(3)分别平行安装于一号天车(1)的主梁上，出槽机械手(2)和入槽机械手(3)可分别沿着一号天车(1)的主梁方向平移；所述的导轨(5)、阴极板输出装置(6)和阴极板输入装置(7)由内向外依次安装在电解槽(11)的一侧的地面上，导轨(5)、阴极板输出装置(6)和阴极板输入装置(7)的纵向轴线分别与电解槽(11)的纵向轴线平行；所述的重金属削减移动平台(4)布置在导轨(5)上，可沿着导轨(5)平移；所述的重金属削减移动平台(4)上分别布置一个钝化槽(44)与一个水玻璃槽(45)；所述的二号天车(8)也安装在电解槽(11)上方两侧的轨道梁(13)上，可沿着车间纵向平移；所述的一号转运机械手(9)与二号转运机械手(10)分别平行安装于二号天车(8)的主梁上，一号转运机械手(9)与二号转运机械手(10)可分别沿着二号天车(8)的主梁方向平移；在电解槽(11)的后侧地面上布置有存放架(15)，用以临时存放带锰或无锰的整槽阴极板(12)；存放架(15)的后侧地面上设有剥离设备(14)，用以将阴极板上的锰片剥离下来；

所述的重金属削减移动平台(4)包括平台(41)、车轮(42)、挡板(43)、钝化槽(44)、水玻璃槽(45)和快速换液接头(46)，车轮(42)安装在平台(41)下部，可沿着轨道平移；钝化槽(44)与水玻璃槽(45)放置在平台(41)顶部，分别盛放钝化液与水玻璃液，以辅助完成阴极板出槽或入槽前的预处理；平台(41)周围设有挡板(43)以阻止运行时钝化槽(44)、水玻璃槽(45)与平台(41)之间的相对滑移；钝化槽(44)与水玻璃槽(45)底部设有快速换液接头(46)，以更换重金属的废液；钝化槽(44)与水玻璃槽(45)在平台(41)上是平行于轨道放置或垂直于轨道放置；

所述的阴极板输出装置(6)包括输送支架(61)、输送链(62)、链轨(63)和滚轮(64)，输送支架(61)固定在地面上，为双层结构形式；输送支架(61)双层均安装有链轨(63)，链轨(63)上部设有凹槽；输送链(62)两侧安装有滚轮(64)，输送链(62)的上部设有卡槽；输送链(62)安装在链轨(63)上部，上层链轨(63)为去程链轨(63)，下层链轨(63)为返程链轨(63)；输送链(62)双侧的滚轮(64)正好压在链轨(63)的凹槽内，以保证输送链(62)的平稳运行；整槽阴极板(12)放置在输送链(62)的卡槽中，随着输送链(62)的运行，将整槽阴极板(12)向前输送；

所述的阴极板输出装置(6)与阴极板输入装置(7)的结构形式相同，只是运行方向相反。