CN104611724A - 用于延长锤头寿命的打壳系统 - Google Patents

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段树平
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    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
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    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
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Abstract

本发明公开了一种用于延长锤头寿命的打壳系统，包括组合阀、打壳气缸、锤头调整装置和锤头，组合阀安装在打壳气缸的顶部，组合阀的入口与气源相连，组合阀的两个出口A口和B口分别与打壳气缸的A口和B口相连，打壳气缸安装在电解槽机架上，打壳气缸的下端安装有气动行程阀，锤头调整装置安装在打壳气缸的活塞杆的伸出端且与活塞杆螺纹连接，锤头的上端与锤头调整装置铰接，锤头安装在电解槽机架的导管中。本发明在电解铝车间现场经过一年的实验证明，实现了锤头基本不粘包，锤头基本无损坏，大大提高了锤头的使用寿命，提高了电解铝产品质量，降低了工人劳动强度，减少了工作量，降低了成本。

Description

用于延长锤头寿命的打壳系统
技术领域
本发明涉及铝厂电解铝车间电解槽上生产电解铝的专用设备技术领域，尤其涉及一种用于延长锤头寿命的打壳系统。
背景技术
目前电解铝行业，电解槽上打壳系统存在故障率高、锤头容易粘包，锤头使用寿命低，导致员工劳动强度高，检修费用大等问题。
在电解铝生产过程中，锤头需按时打开电解质壳面，以便加入物料(氧化铝粉或氟化盐粉)，由于锤头频繁接触高温下的电解质，并且锤头进入电解质的深度较深，时间较长，致使电解质粘连在锤头表面不脱落，经过一段时间后就形成了葫芦头状，葫芦头的形成堵住了壳面下料口，从而影响了物料定时定量的正常加入。为了避免阻碍物料的加入，需要经常地清理葫芦头，这样大大地增加了员工在高温下的劳动强度和工作量。另外锤头进入电解铝液的深度深，时间长，致使锤头从电解铝液中吸收大量热量而导致锤头很快地磨损和融化，这不仅使锤头的使用寿命大大降低，而且融化的锤头污染了电解铝液，从而降低了电解铝液的产品质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于延长锤头寿命的打壳系统，解决打壳系统存在故障率高、锤头容易粘包，锤头使用寿命低，员工劳动强度高，检修费用大的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：用于延长锤头寿命的打壳系统，包括组合阀、打壳气缸、锤头调整装置和锤头，组合阀安装在打壳气缸的顶部，组合阀的入口与气源相连，组合阀的两个出口A口和B口分别与打壳气缸的A口和B口相连，打壳气缸安装在电解槽机架上，打壳气缸的下端安装有气动行程阀，锤头调整装置安装在打壳气缸的活塞杆的伸出端且与活塞杆螺纹连接，锤头的上端与锤头调整装置铰接，锤头安装在电解槽机架的导管中。
本发明在电解铝车间现场经过一年的实验证明，实现了锤头基本不粘包，锤头基本无损坏，大大提高了锤头的使用寿命，提高了电解铝产品质量，降低了工人劳动强度，减少了工作量，降低了成本。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明原理图。
其中：1.组合阀，2.打壳气缸，3.锤头调整装置，4.锤头。
具体实施方式
如图1、图2所示，用于延长锤头寿命的打壳系统，包括组合阀1、打壳气缸2、锤头调整装置3和锤头4，组合阀1安装在打壳气缸2的顶部，组合阀1的入口与气源相连，组合阀1的两个出口A口和B口分别与打壳气缸2的A口和B口相连，组合阀1的作用是控制打壳气缸2进行打壳和迅速返回；打壳气缸2安装在电解槽机架上，打壳气缸2的下端安装有气动行程阀，打壳气缸2的作用是在组合阀1的控制下，带动锤头4完成打壳任务，当打壳气缸2的活塞碰到气动行程阀时发出信号，使活塞杆带动锤头4迅速脱离液面；锤头调整装置3安装在打壳气缸2的活塞杆的伸出端且与活塞杆螺纹连接，锤头调整装置3的作用是调整锤头4的入液深度；锤头4的上端与锤头调整装置3铰接，锤头4安装在电解槽机架的导管中，锤头4的作用是在打壳气缸2活塞杆的带动下，直接与高温电解质壳面接触，并将壳面打开，以便氧化铝或氟化盐加入电解槽；工作前，首先调整锤头调整装置3，将锤头4的入液深度调整合适(入夜深度10mm左右)；工作时，组合阀1接到工作指令后，电磁阀得电，组合阀1控制压力气体进入打壳气缸2的无杆腔，推活塞杆带动锤头4开始工作，当锤头4打开壳面后发出信号使电磁铁断电，组合阀1控制压力气体进入打壳气缸2的有杆腔，推活塞杆带动锤头4迅速返回；本发明由于锤头4进入铝液的深度浅，时间短，所以锤头4不粘包，锤头4就不用经常清理，工人的劳动强度大大地降低了，同时，由于锤头4进入铝液的深度浅，时间短，使得锤头4吸收的热量少，融化量减少，从而延长了锤头4的使用寿命，另外由于锤头4融化量减少，电解铝产品质量提高了。
以下为本发明的经济效益分析：
1.锤头延长了使用寿命
锤头因为经常接触高温下的电解铝液(960℃～1000℃)，普通打壳系统的锤头因接触铝液深度深，所以平均每个锤头使用寿命只有3个月，每台电解槽六个锤头，每台电解槽每年可消耗锤头24个，如果每个锤头制造费用为500元，那么每台电解槽每年消耗锤头费用500×24＝12000元；一个400kA电解铝车间一般有276台电解槽，那么每年每个电解车间消耗锤头的费用12000×276＝3312000元＝331.2万元。
采用本发明后，由于锤头的入液深度浅，时间短，锤头的使用寿命至少为一年，那么每年400kA电解铝车间消耗锤头的费用只有500×6×276＝828000元＝82.8万元，每年每个电解车间可节约锤头费用为331.2-88.8＝248.4万元。
2、降低阳极效应系数43％
多数阳极效应的发生是因为堵料致使下料不畅而发生的，以400kA电解槽为例，其电解槽效应电压为25V，工作电压为3.9V，持续时间按3分钟计，每发生一个效应需要消耗电量为422千瓦时,以往效应系数平均每日每槽发生0.07，所消耗的电量为29.54千瓦时，276台电解槽每天消耗的电量8153.04千瓦时，如果电价按0.5元/度计算，每天因阳极效应消耗的电费为4076.52元，那么每年276台电解槽耗用的电费为1487929.8元＝148.8万元。
采用本发明后，由于锤头不沾包，使得氧化铝和氟化盐能按时定量地进入电解槽，因此阳极效应系数每台每天只发生0.04次，所消耗的电量为16.88千瓦时，276台电解槽每天消耗的电量4658.88千瓦时，耗用的费用2329.44元，那么每年276台电解槽因阳极效应所耗用的费用850245.6元＝85万元，则每年每个电解车间因减少阳极效应节约的费用为148.8-85＝63.8万元。
3、节约效应棒
当阳极效应发生时,需要使用效应棒熄灭，熄灭一个效应需要四根效应棒，则每天每台槽所消耗的效应棒0.07×4＝0.28根，276台电解槽消耗的效应棒77.28根，每年276台电解槽消耗的效应棒28207.2根，如果效应棒按3元/根，则以往每年消耗的效应棒的费用84621.6元。
采用本发明后，其阳极效应系数每台每天只发生0.04次，则每年276台电解槽所，耗用的费用12088.8元，那么每年每个电解车间节约效应棒的费用是84621.6-12088.8＝72532.8元＝7.25万元。
4、节约人力
由于电解车间采用了本发明后，锤头不沾包，锤头使用寿命延长了，清理锤头的工作量大大的减少，因此每个工区可减少员工8人，每个电解车间有六个工区，可减少员工48人，按每个员工月工资3600元，则一个电解车间每年可节约人工费3600×48×12＝2073600元＝207.36万元。
5、总经济效益
采用本发明后，每年每个电解车间可节约费用为：
248.4+63.8+7.25+207.36＝526.81万元。
以上数据是能够统计的，而另外还有一些费用很难统计，如：
①锤头的使用寿命提高了，更换锤头的时间减少了，检修费与人工费降低了，停产的时间大大地缩减了，从而使产量提高了。
②锤头在电解铝液中的深度浅了，时间短了，那么锤头的溶化量减少了，从而使电解铝的产品质量提高了。
③锤头不粘包或少粘包了，清理葫芦头所用的人工费少了，工人的劳动强度大大地降低了，工作量减少了。
④阳极效应减少了，电解铝的质量与产量相应提高，熄灭阳极效应所用的时间与人工费降低了。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.用于延长锤头寿命的打壳系统，其特征在于：包括组合阀(1)、打壳气缸(2)、锤头调整装置(3)和锤头(4)，组合阀(1)安装在打壳气缸(2)的顶部，组合阀(1)的入口与气源相连，组合阀(1)的两个出口A口和B口分别与打壳气缸(2)的A口和B口相连，打壳气缸(2)安装在电解槽机架上，打壳气缸(2)的下端安装有气动行程阀，锤头调整装置(3)安装在打壳气缸(2)的活塞杆的伸出端且与活塞杆螺纹连接，锤头(4)的上端与锤头调整装置(3)铰接，锤头(4)安装在电解槽机架的导管中。
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