CN110029364A - 一种铝电解连续预焙阳极机械式钢爪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝电解连续预焙阳极机械式钢爪。包括有导杆，导杆连接有浇铸式钢爪横梁，浇铸式钢爪横梁下端设有一组浇铸式钢爪脚，浇铸式钢爪脚及浇铸式钢爪横梁内均活动设有栓柱，位于浇铸式钢爪横梁上端面的栓柱经螺纹连接有调整螺母，浇铸式钢爪脚下端的栓柱底部上连接有机械式钢爪爪片，机械式钢爪爪片两侧浇铸式钢爪脚的下端面上设有两块支撑限位块。本发明具有调整能力，简便可靠的保证炭块的高水平度和导杆的高垂直度要求，真正满足电解生产对炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度，连接阳极炭块简单方便的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝电解阳极机械式钢爪，特别是一种铝电解连续预焙阳极机械式钢爪。
背景技术
现代电解铝工业，普遍采用预焙阳极生产电解铝。在阳极炭块上表面设有2～4个直径为160～180mm，深为80～110mm的圆槽，俗称炭碗，在阳极组装时炭碗用来安装阳极爪脚，并用磷生铁将阳极爪脚浇铸在炭碗内，阳极爪上部和铝导电杆通过铝钢爆炸焊连接，继而使铝导电杆与阳极炭块紧密连接，组成阳极炭块组,磷生铁浇铸式预焙阳极炭块组是现代预焙电解槽目前使用的唯一阳极生产方式。这种阳极生产方式在更换阳极时不可有序拆解，只能破坏性解体阳极残极和磷生铁浇铸的阳极钢爪，造成大量的阳极残极产生。
本发明申请人在申请了一系列的连续阳极专利基础上，对阳极钢爪和阳极炭块进行了改造，连续阳极炭块不需要炭块消耗到很薄，所以不需要担心阳极钢爪会因高温烧蚀、变形、损坏。
本发明人之前发明的Т形、L形紧固螺栓钢爪和浇铸--机械式复合钢爪的平之框架联动、平直转轴联动钢爪的共同问题（T形所对专利号为291610104972.4、L形所对专利号为201610526791.0、框架、联动所对专利号为201710088066.4）。没有调整能力，不能适应各种变形、连接精度低、阳极导杆、钢爪、炭块重量大、尺寸大等因素带来的炭块水平与导杆垂直不能兼顾的致命问题。连续预焙阳极电解铝生产对炭块的水平度和导杆的垂直度同时要求高是客观生产要求决定的。一般要求在新、旧炭块对接时，锁定导杆后，新旧炭块的水平最大间隙小于2mm为宜。炭块变形、带导杆的阳极钢爪组件尺寸大，使用过程中的铝导杆、钢爪变形等都是客观存在的问题。
Т形、L形紧固螺栓的作用紧固炭块和钢爪的导电面，同时负责炭块与钢爪的钢性连接，从设计原理上和设计思想上就不具备兼顾调整炭块水平度和导杆垂直度的调整功能。
众所周知，钢爪的设计不是简单地只考虑其本身的结构，其结构的变化必定涉及炭块的结构的变化，进而影响炭块的成型、制作等多个环节的变化，钢爪结构的设计还必须克服本发明人以前发明的多种钢爪，不能真正满足电解生产对炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度的要求，由于这些问题的存在，也正是本发明人设计的多种新型钢爪未能推广普及的拦路虎。
综上所述，现有技术存在各种钢爪均没有调整炭块水平度和导杆垂直度兼顾的能力，不能真正满足连续预焙阳极生产对炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度的要求，无法推广普及使用的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种铝电解连续预焙阳极机械式钢爪。本发明具有调整能力，简便可靠的保证炭块的高水平度和导杆的高垂直度要求，真正满足电解生产对炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度，连接阳极炭块简单方便的特点。
本发明的技术方案：一种铝电解连续预焙阳极机械式钢爪，包括有导杆，导杆连接有浇铸式钢爪横梁，浇铸式钢爪横梁下端设有一组浇铸式钢爪脚，浇铸式钢爪脚及浇铸式钢爪横梁内均活动设有栓柱，位于浇铸式钢爪横梁上端面的栓柱经螺纹连接有调整螺母，浇铸式钢爪脚下端的栓柱底部上连接有机械式钢爪爪片，机械式钢爪爪片两侧浇铸式钢爪脚的下端面上设有两块支撑限位块。
前述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪中，所述浇铸式钢爪脚及浇铸式钢爪横梁内均经栓柱孔活动设有栓柱。
前述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪中，所述栓柱的上头端设有旋转卡头。
前述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪中，所述导杆与浇铸式钢爪横梁上端面中心垂直连接。
前述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪中，所述两块支撑限位块分别错位设置于机械式钢爪爪片的两侧，机械式钢爪爪片在两块支撑限位块之间转动的角度范围为0-90°。
前述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪中，所述浇铸式钢爪脚活动连接有炭碗，炭碗底部上设有钢爪连接环槽，钢爪连接环槽上端两侧炭碗上分别竖直设有钢爪爪片通道竖槽。
前述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪中，所述炭碗固定连接在炭块上端面内。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过本发明的浇铸式钢爪脚放入炭块上炭碗内，同时浇铸式钢爪脚下端的机械式钢爪爪片的两端经炭碗两侧的钢爪爪片通道竖槽进入到炭碗底部的钢爪连接环槽内后，用工具卡住旋转卡头，扭转栓柱，栓柱带动机械式钢爪爪片转动，使机械式钢爪爪片转动90°，转入炭碗底部的钢爪连接环槽中，将炭块钩挂在机械式钢爪爪片上；通过旋转调整螺母，调节栓柱在浇铸式钢爪脚及浇铸式钢爪横梁栓柱孔内的位置，从而调节浇铸式钢爪脚下端的栓柱底部上机械式钢爪爪片的高低，机械式钢爪爪片经炭碗带动炭块，依托钢爪整体联动匹配，逐一联合适配调整，实现在诸多不利因素客观共同存在的情况下，简便可靠的同时保证炭块的高水平度和导杆的高垂直度要求；
2、通过支撑限位块，首先是当浇铸式钢爪脚落到炭块的炭碗底面时，支撑钢爪的重量，为机械式钢爪爪片支撑起旋转、调整高度所需要的合适空间，同时支撑限位块的位置大于正好限制住机械式钢爪爪片，使机械式钢爪爪片的转动角度最大为90°，机械式钢爪爪片进出炭块炭碗时，取与炭块长轴或短轴方向一致，钩挂时转动了90°，与炭块长轴或短轴方向呈垂直状态；
3、当炭块位置调整完成后，本发明用铝水浇铸在炭碗中连接钢爪与炭块，常温下钢爪与炭块钢性连接，炭块在电解槽上工作时，炭碗内铸铝熔化，炭碗内的固态铸铝和铝水均起到浇铸式钢爪脚与炭块之间导电的作用，可以降低压降，同时机械式钢爪爪片能在熔化的铝水中自由解锁转动，且浇铸式钢爪脚内的铝芯也会部分发生熔化，在栓柱孔的隔离作用下，防止浇铸式钢爪脚内熔化的铝水与栓柱接触，保证栓柱孔内栓柱能转动且灌注的铝水不泄露；在需要连接新炭块时，炭碗内铸铝还处于熔化状态，用工具卡住旋转卡头，扭转栓柱，使机械式钢爪爪片转动90°，钢爪爪片由炭碗底部的钢爪连接环槽中转出，提起导杆，将导杆、钢爪组件整体移除，将本发明铝电解连续预焙阳极机械式钢爪组件运送至阳极组装车间，安装到新炭块上，完成钢爪炭块铝水浇铸连接后备用。
综上所述，本发明具有调整能力，简便可靠的保证炭块的高水平度和导杆的高垂直度要求，真正满足电解生产对炭块、钢爪、导杆组件最终装配精度，连接阳极炭块简单方便的有益效果。
附图说明
图1是本发明的工作示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明图2的局部放大图；
图4是本发明的俯视图；
图5是本发明图4的局部放大图；
图6本发明的仰视图；
图7本发明阳极炭块的结构示意图。
附图中的标记为：1-导杆，2-调整螺母，3-浇铸式钢爪横梁，4-栓柱孔，5-栓柱，6-浇铸式钢爪脚，7-支撑限位块，8-机械式钢爪爪片，9-旋转卡头，10-炭块，11-炭碗，12-钢爪爪片通道竖槽，13-钢爪连接环槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种铝电解连续预焙阳极机械式钢爪，构成如图1-7所示，包括有导杆1，导杆1连接有浇铸式钢爪横梁3，浇铸式钢爪横梁3下端设有一组浇铸式钢爪脚6，浇铸式钢爪脚6及浇铸式钢爪横梁3内均活动设有栓柱5，位于浇铸式钢爪横梁3上端面的栓柱5经螺纹连接有调整螺母2，浇铸式钢爪脚6下端的栓柱5底部上连接有机械式钢爪爪片8，机械式钢爪爪片8两侧浇铸式钢爪脚6的下端面上设有两块支撑限位块7。
所述浇铸式钢爪脚6及浇铸式钢爪横梁3内均经栓柱孔4活动设有栓柱5。
所述栓柱5的上头端设有旋转卡头9。
所述导杆1与浇铸式钢爪横梁3上端面中心垂直连接。
所述两块支撑限位块7分别错位设置于机械式钢爪爪片8的两侧，机械式钢爪爪片8在两块支撑限位块7之间转动的角度范围为0-90°。
所述浇铸式钢爪脚6活动连接有炭碗11，炭碗11底部上设有钢爪连接环槽13，钢爪连接环槽13上端两侧炭碗11上分别竖直设有钢爪爪片通道竖槽12。
前述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪中，所述炭碗11固定连接在炭块10上端面内。
本发明使用时，通过将本发明的浇铸式钢爪脚6放入炭块10上炭碗11内，同时浇铸式钢爪脚6下端的机械式钢爪爪片8的两端经炭碗11两侧的钢爪爪片通道竖槽12进入到炭碗11底部的钢爪连接环槽13内后，且支撑限位块7位于炭碗11的底板上后，用工具卡住旋转卡头9，扭转栓柱5，栓柱5带动机械式钢爪爪片8转动，使机械式钢爪爪片8转动90°，转入炭碗11底部的钢爪连接环槽13中，在两块支撑限位块7分别错位设置于机械式钢爪爪片8的两侧，机械式钢爪爪片8在两块支撑限位块7之间转动的角度范围为0-90°的作用下，两块支撑限位块7分别将机械式钢爪爪片8定位，将炭块10钩挂浇铸式钢爪脚6下端的在机械式钢爪爪片8上，再通过旋转调整螺母2，调节栓柱5在浇铸式钢爪脚6及浇铸式钢爪横梁3栓柱孔4内的位置，从而调节浇铸式钢爪脚6下端的栓柱5底部上机械式钢爪爪片8的高低，机械式钢爪爪片8经炭碗11带动炭块10，依托钢爪整体联动匹配，逐一联合适配调整，调节炭块10位置，保证炭块10的高水平度和导杆1的高垂直度要求；当炭块10位置调整完成后，本发明用铝水浇铸连接钢爪与炭块10上炭碗11之间，常温下钢爪与炭块10钢性连接，导杆1与电解槽横母线连接后，通过本发明的钢爪将炭块10放入电解槽内，炭块在电解槽上工作时，此时炭碗11内铸铝熔化，并炭碗11内铝水起到浇铸式钢爪脚6与炭碗11及炭块10导电的作用，同时机械式钢爪爪片8能在熔化的铝水中自由解锁转动，在需要连接新炭块10时，炭碗11内铸铝还处于熔化状态，用工具卡住旋转卡头9，扭转栓柱5，使机械式钢爪爪片8转动90°，机械式钢爪爪片8由炭碗11底部的钢爪连接环槽13中转出，提起导杆1，将导杆1、钢爪组件整体移除。将一种铝电解连续预焙阳极机械式钢爪组件运送至阳极组装车间，安装到新炭块10上，完成钢爪炭块铝水浇铸连接后备用。
Claims (5)
1.一种铝电解连续预焙阳极机械式钢爪，其特征在于：包括有导杆（1），导杆（1）连接有浇铸式钢爪横梁（3），浇铸式钢爪横梁（3）下端设有一组浇铸式钢爪脚（6），浇铸式钢爪脚（6）及浇铸式钢爪横梁（3）内均活动设有栓柱（5），位于浇铸式钢爪横梁（3）上端面的栓柱（5）经螺纹连接有调整螺母（2），浇铸式钢爪脚（6）下端的栓柱（5）底部上连接有机械式钢爪爪片（8），机械式钢爪爪片（8）两侧浇铸式钢爪脚（6）的下端面上设有两块支撑限位块（7）。
2.根据权利要求1所述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪，其特征在于：所述浇铸式钢爪脚（6）及浇铸式钢爪横梁（3）内均经栓柱孔（4）活动设有栓柱（5）。
3.根据权利要求1所述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪，其特征在于：所述栓柱（5）的上头端设有旋转卡头（9）。
4.根据权利要求1所述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪，其特征在于：所述导杆（1）与浇铸式钢爪横梁（3）上端面中心垂直连接。
5.根据权利要求1所述的铝电解连续预焙阳极机械式钢爪，其特征在于：所述两块支撑限位块（7）分别错位设置于机械式钢爪爪片（8）的两侧，机械式钢爪爪片（8）在两块支撑限位块（7）之间转动的角度范围为0-90°。
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