CN108396332A - 铝电解槽阴极炭块组装自动压实机及其组装压实方法 - Google Patents

铝电解槽阴极炭块组装自动压实机及其组装压实方法 Download PDF

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吴中鼎
髙显宏
朱绍升
曾卫东
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Abstract

铝电解槽阴极炭块组装自动压实机及其组装压实方法，所述压实机包括水平轨道(1)、可沿水平轨道往复移动的移动平台(3)、固定安装在移动平台上的阴极炭块(4)、安装于移动平台旁的支架(2)、安装于支架上并位于阴极炭块上方的下料装置(5)、设置于下料装置底部出料口处的集料装置(6)、安装于支架上并位于下料装置旁的压实装置、设置于压实装置旁的刮料装置(8)。本发明可实现炭块糊料的自动铺设与压实，并具备较高的炭块组装速度与组装精度。

Description

铝电解槽阴极炭块组装自动压实机及其组装压实方法
技术领域
本发明涉及一种应用在铝电解行业中的电解槽阴极炭块组装压实机及其组装压实炭块的方法。
背景技术
阴极炭块作为铝电解槽的重要组成部分，在生产过程中会经常受到高温、熔盐和液态铝的作用和影响，金属钠极易渗入炭素材料内部，使其膨胀裂碎从而破坏整个砌体。因此，其组装压实质量直接影响着电解槽的运行寿命和炼铝能耗。所谓阴极炭块组装，是指将阴极导电钢棒安装在炭块内并使钢棒与炭块紧密组合为一体的过程。传统的阴极炭块组装大多采用炭糊捣固使钢棒与炭块紧密组合的方式，通过人工的多次铺料、刮平和震打实现炭糊的扎固。由于受现场工作环境和人工操作规范的限制，该方法存在着生产效率低、炭块组装质量不一、劳动强度大和作业环境差等缺陷。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种可实现炭块糊料的自动铺设与压实、并具备较高的炭块组装速度与精度的铝电解槽阴极炭块组装自动压实机，本发明还提供这种压实机组装压实炭块的方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
铝电解槽阴极炭块组装自动压实机，包括水平轨道、可沿水平轨道往复移动的移动平台、固定安装在移动平台上的阴极炭块、安装于移动平台旁的支架、安装于支架上并位于阴极炭块上方的下料装置、设置于下料装置底部出料口处的集料装置、安装于支架上并位于下料装置旁的压实装置、设置于压实装置旁且底端不高于压实装置底面的刮料装置；所述下料装置底部设置有旋转下料器，所述集料装置是并排设置的一组入口大出口小的变径管，每一根变径管的出口对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙，将下料装置中的炭糊送至缝隙处；所述压实装置包括推杆朝下的竖直液压缸、连接于推杆前端的液压缸导向架、安装于液压缸导向架上的水平中心轴、套装在中心轴上并可沿中心轴转动的一组相互平行的压盘，每一个压盘对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙，液压缸推动压盘上下往复移动，将炭糊挤压至缝隙中并捣固；所述刮料装置是对应压盘设置的一组刮齿，每一根刮齿对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙，将缝隙中的炭糊刮平，刮料装置的上端通过横向连接杆与液压缸的推杆外端连接，与压盘同步动作。
本发明套装在中心轴上的压盘为等间距并排设置的4个压盘。
本发明铝电解槽阴极炭块组装自动压实机的组装压实方法如下：
a.将阴极炭块通过夹具固定安装在移动平台上；
b.将炭糊装入下料装置中；
c.启动旋转下料器并调节下料器的旋转阀转速，控制下料量的大小，下料装置中的炭糊进入集料装置中，在集料装置的作用下将糊料通过变径管送到阴极钢棒与炭块之间的缝隙处，每一根变径管的出口对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙；
d.启动压实装置的液压缸，液压缸推杆往复下压，推动液压缸导向架上下往复运动，进而带动压盘上下往复运动，将炭糊进行下压至阴极钢棒与炭块之间的缝隙内并捣固；压盘下压时，刮料装置同步作用于炭糊，防止炭糊在缝隙中产生堵料，并将炭糊刮平；
e.启动压实装置的同时，启动移动平台水平往复移动，将下压与滚压结合，完成炭糊的来回铺设、压实与刮平；压盘每压实一层炭糊，刮料装置就同步刮平一层炭糊，如此来回铺设，直至将阴极钢棒与炭块之间的缝隙从下向上逐层填实。
本发明集压实与下料于一身，采用液压缸静压加载及压盘滚压结合的方式实现压实作业，压实效率高，压实效果好，噪声污染小。采用旋转下料器给料的方式实现布料作业，大大节省了作业时间，提高了生产效率。在滚压的作用方式下，压盘与糊料的接触面积小，能够更加准确的保证压实精度。通过液压缸的无级调压可灵活调节压盘的压实力。旋转下料器可保证糊料物理性质的均匀，通过对旋转下料器旋转阀转速的调节可灵活控制下料量的大小。所设置的刮料装置有助于糊料顺利进入侧缝，防止堵塞并对糊料进行刮平处理，特别适应窄间隙侧缝糊料的布料作业。本发明压实装置的安装方式简单，安装位置易于调节，只需调节压盘间的间距以及刮料装置的刮齿间距，就可以很好的适应不同炭块间由于尺寸偏差引起的中缝间距变化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的左视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
如图1～图3所示的铝电解槽阴极炭块组装自动压实机，包括水平轨道1、可沿水平轨道往复移动的移动平台3、固定安装在移动平台上的阴极炭块4、安装于移动平台旁的支架2、安装于支架上并位于阴极炭块上方的下料装置5、设置于下料装置底部出料口处的集料装置6、安装于支架上并位于下料装置旁的压实装置、设置于压实装置旁且底端不高于压实装置底面的刮料装置8。所述下料装置5底部设置有旋转下料器9。所述集料装置6是并排设置的一组入口大出口小的变径管，每一根变径管的出口对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙，将下料装置中的炭糊送至缝隙处。所述压实装置包括推杆朝下的竖直液压缸10、连接于推杆前端的液压缸导向架12、安装于液压缸导向架上的水平中心轴13、套装在中心轴上并可沿中心轴转动的一组相互平行的压盘7，每一个压盘对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙，液压缸10推动压盘上下往复移动，将炭糊挤压至缝隙中并捣固。本实施例套装在中心轴上的压盘7为等间距并排设置的4个压盘。所述刮料装置8是对应压盘设置的一组刮齿，每一根刮齿对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙，将缝隙中的炭糊刮平，刮料装置的上端通过横向连接杆11与液压缸的推杆外端连接，与压盘7同步动作。液压缸10由液压控制系统控制，可实现无级调压，以控制压盘压实力。下料装置5底部设置的旋转下料器9可采用现有技术结构，其旋转阀与电控系统连接，旋转阀的转速可灵活调节，实现对下料量的灵活控制。
将水平轨道1和支架2通过地脚螺栓固定安装在地面上，移动平台3安装在水平轨道1上。移动平台可采用液压马达驱动及链传动机构带动往复移动，也可采用现有技术的其他传动方式带动移动平台往复移动。将阴极炭块4通过夹具14固定安装在移动平台3上，下料装置5和压实装置一并安装在支架2上，集料装置6固定安装在下料装置5的出料端，刮料装置8固定安装在压盘7的内侧下部。
本发明自动压实机组装压实铝电解槽阴极炭块的方法如下：
a.将阴极炭块4通过夹具14固定安装在移动平台3上；
b.将炭糊装入下料装置5中；
c.启动旋转下料器9并调节下料器的旋转阀转速，控制下料量的大小，下料装置中的炭糊进入集料装置6中，在集料装置的作用下将糊料通过变径管送到阴极钢棒与炭块之间的缝隙处，每一根变径管的出口对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙；
d.启动压实装置的液压缸10，液压缸推杆往复下压，推动液压缸导向架12上下往复运动，进而带动压盘7上下往复运动，将炭糊进行下压至阴极钢棒与炭块之间的缝隙内并捣固；压盘下压时，刮料装置8同步作用于炭糊，防止炭糊在缝隙中产生堵料，并将炭糊刮平；
e.启动压实装置的同时，启动移动平台水平往复移动，将下压与滚压结合，完成炭糊的来回铺设、压实与刮平；压盘7每压实一层炭糊，刮料装置8就同步刮平一层炭糊，如此来回铺设，直至将阴极钢棒与炭块之间的缝隙从下向上逐层填实。炭糊的铺设、压实与刮平同步完成，工作效率高。

Claims (3)

1.铝电解槽阴极炭块组装自动压实机，其特征在于，包括水平轨道(1)、可沿水平轨道往复移动的移动平台(3)、固定安装在移动平台上的阴极炭块(4)、安装于移动平台旁的支架(2)、安装于支架上并位于阴极炭块上方的下料装置(5)、设置于下料装置底部出料口处的集料装置(6)、安装于支架上并位于下料装置旁的压实装置、设置于压实装置旁的刮料装置(8)；所述下料装置5底部设置有旋转下料器(9)，所述集料装置(6)是并排设置的一组入口大出口小的变径管，每一根变径管的出口对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙，将下料装置中的炭糊送至缝隙处；所述压实装置包括推杆朝下的竖直液压缸(10)、连接于推杆前端的液压缸导向架(12)、安装于液压缸导向架上的水平中心轴(13)、套装在中心轴上并可沿中心轴转动的一组相互平行的压盘(7)，每一个压盘对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙，液压缸(10)推动压盘上下往复移动，将炭糊挤压至缝隙中并捣固；所述刮料装置(8)是对应压盘设置的一组刮齿，每一根刮齿对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙，将缝隙中的炭糊刮平，刮料装置的上端通过横向连接杆(11)与液压缸的推杆外端连接，与压盘(7)同步动作。
2.根据权利要求1所述的铝电解槽阴极炭块组装自动压实机，其特征在于，套装在中心轴上的压盘(7)为等间距并排设置的4个压盘。
3.如权利要求1或2所述铝电解槽阴极炭块组装自动压实机的组装压实方法，其特征在于，方法如下：
a.将阴极炭块(4)通过夹具(14)固定安装在移动平台(3)上；
b.将炭糊装入下料装置(5)中；
c.启动旋转下料器(9)并调节下料器的旋转阀转速，控制下料量的大小，下料装置中的炭糊进入集料装置(6)中，在集料装置的作用下将糊料通过变径管送到阴极钢棒与炭块之间的缝隙处，每一根变径管的出口对向一条阴极钢棒与炭块之间的缝隙；
d.启动压实装置的液压缸(10)，液压缸推杆往复下压，推动液压缸导向架(12)上下往复运动，进而带动压盘(7)上下往复运动，将炭糊进行下压至阴极钢棒与炭块之间的缝隙内并捣固；压盘下压时，刮料装置(8)同步作用于炭糊，防止炭糊在缝隙中产生堵料，并将炭糊刮平；
e.启动压实装置的同时，启动移动平台水平往复移动，将下压与滚压结合，完成炭糊的来回铺设、压实与刮平；压盘(7)每压实一层炭糊，刮料装置(8)就同步刮平一层炭糊，如此来回铺设，直至将阴极钢棒与炭块之间的缝隙从下向上逐层填实。
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