CN110344082A - 用于铝电解槽侧面罩板的滑动机构 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于铝电解槽侧面罩板的滑动机构，所述滑动机构包括：在所述侧面罩板上的罩板滑动部件；和固定滑动部件，其与所述罩板滑动部件相互配合以实现所述侧面罩板的滑动，其中，所述罩板滑动部件包括：下部滑块；和底部滚轮，所述底部滚轮低于所述下部滑块；所述固定滑动部件包括：与所述下部滑块配合的滑杆，所述滑杆低于阳极钢爪的最低高度；和与所述底部滚轮配合的导轨，所述导轨是悬空的；其中，所述滑动机构还包括底部滚轮保护罩，所述底部滚轮经由通过所述底部滚轮保护罩下方的缝隙的支撑部连接至所述侧面罩板。

Description

用于铝电解槽侧面罩板的滑动机构

技术领域

本公开涉及电解铝领域，更具体地，涉及一种用于铝电解槽侧面罩板的滑动机构。

背景技术

当前金属铝是通过冰晶石-氧化铝熔盐电解法得到的，由于生产工艺的特殊性，电解过程中有大量的粉尘和电解烟气(CO₂、HF气体、SO₂等)逸出电解槽，对生产车间和周边环境造成污染，为降低污染并净化生产环境，电解槽上设置有槽罩板用以阻止粉尘和烟气的逸出。槽罩板在电解槽上按串联顺序放置覆盖，且每一块均可人工操作独立启闭和移走，槽罩板具有阻止污染物逸出、维持槽内集气负压平衡、防止异物落入槽内、保护工作场所内人员安全、槽体保温等作用。

目前，启闭槽罩板均由现场运行人员手动操作。为便于运行人员作业，电解槽侧部槽罩板通常设计为轻而薄的铝制薄板。这种轻而薄的槽罩板存在机械强度低和散热损失大等问题。

在生产过程中，为便于作业(拧阳极卡具、槽上部装置检修等)，操作人员经常脚踩在槽罩板上，低的机械强度常导致罩板发生机械变形。此外，由于机械强度原因，变形后的罩板在彼此的连接处通常出现较大的缝隙，导致密闭性变差。大量的环境空气通过缝隙进入电解槽内，增加了电解槽的能量损失和烟气净化系统处理负荷。生产中为保证一定的密闭效果，通常采用定期更换罩板的方式(罩板寿命通常为2～3年)。

薄的铝制槽罩板相较于添加保温材料的槽罩板，表面温度相差可达30℃，不利于电解槽的保温。另一方面，长期高温热辐射易对作业人员造成伤害。

虽然也开发了高强度或添加保温材料的槽罩板，但由于重量明显变大，难以由运行人员手动启闭。若采用起重装置进行启闭，存在定位困难且提起后发生摆动等问题，目前尚未得到解决。

为了能够使用具有高强度、高保温性和高重量的槽罩板，对于能够准确方便地启闭的槽罩板系统，存在着改进的需要。

发明内容

在一个方面，本公开提供一种用于铝电解槽侧面罩板的滑动机构，所述滑动机构包括：

在所述侧面罩板上的罩板滑动部件；和

固定滑动部件，其与所述罩板滑动部件相互配合以实现所述侧面罩板的滑动，

其中，所述罩板滑动部件包括：

下部滑块；和

底部滚轮，所述底部滚轮低于所述下部滑块；

所述固定滑动部件包括：

与所述下部滑块配合的滑杆，所述滑杆低于阳极钢爪的最低高度；和

与所述底部滚轮配合的导轨，所述导轨是悬空的；

其中，所述滑动机构还包括底部滚轮保护罩，所述底部滚轮经由通过所述底部滚轮保护罩下方的缝隙的支撑部连接至所述侧面罩板。

在一个实施方案中，所述导轨悬空至少3cm。

在一个实施方案中，所述底部滚轮保护罩与所述导轨是一体的。

在一个实施方案中，所述罩板滑动部件还包括：

顶部滚轮；

所述固定滑动部件包括：

与所述顶部滚轮配合的导轨。

在一个实施方案中，所述导轨在所述铝电解槽的阳极导杆位置不连续。

在一个实施方案中，所述罩板滑动部件还包括顶部滚轮保护罩。

在一个实施方案中，所述罩板滑动部件还包括顶部滚珠。

在一个实施方案中，所述罩板滑动部件与所述侧面罩板是可拆卸的。

附图说明

图1示出了根据本公开的一个实施方案的滑动机构。

图2示出了根据本公开的一个实施方案的顶部附加滑动机构。

图3是本公开的滑动机构用于铝电解槽的示意图。

图4是示意性地示出了一种顶部导轨不连续但顶部滚轮连续的实施方式。

图5是滑动式铝电解槽槽罩系统的一种实施方式。

具体实施方式

为了解决前述问题，可以使用滑动式铝电解槽槽罩系统，其中侧面罩板可以沿铝电解槽槽长方向滑动式打开或关闭。采用机械化驱动设备，可以启闭重量大的槽罩板；采用滑动式设计，无需提起和放下槽罩板，实现启闭的准确定位。由于机械化移动槽罩板，不再靠人力搬运，因此槽罩板可以设计成强度高、具有保温功能的、面积大的槽罩板。通过机械移动槽罩板，可以有效减少作业人员劳动强度、减少作业人员与污染物接触时间和电解槽内辐射热对作业人员的伤害。强度高的大面罩板不易变形使用寿命更长，可以使电解槽密闭性能更佳。槽罩板可添加保温材料，可以减小电解槽热损失，降低电解能耗，实现铝电解的节能。

滑动式铝电解槽槽罩系统需要用于侧面罩板的滑动机构以实现侧面罩板的滑动。可以想到的常规滑动机构由在所述侧面罩板上的罩板滑动部件和与之配合的固定滑动部件组成。固定滑动部件是相对于场地固定的，例如可以固定在铝电解槽上、地面上、墙体上等。为了承重和稳定性，普通地，设计在侧面罩板底部的滑动机构，是在地面上的导轨和在侧面罩板底部的滚轮。

然而，本公开的发明人出人意料地发现，在铝电解生产过程中，阳极碳渣、覆盖料及其它粉尘将积聚在侧面罩板的底部。随着积聚的残渣、粉尘越来越多，将严重影响侧面罩板底部滑动机构的顺畅滑动，并会导致滑动机构的高度磨损。

针对此问题，本公开提供一种用于铝电解槽的侧面罩板的滑动机构，所述滑动机构包括：

在所述侧面罩板上的罩板滑动部件；和

固定滑动部件，其与所述罩板滑动部件相互配合以实现所述侧面罩板的滑动，

其中，所述罩板滑动部件包括：

下部滑块，所述下部滑块低于阳极钢爪的最低高度；和

底部滚轮，所述底部滚轮低于所述下部滑块；

所述固定滑动部件包括：

与所述下部滑块配合的滑杆；和

与所述底部滚轮配合的导轨，所述导轨是悬空的；

其中，所述滑动机构还包括底部滚轮保护罩，所述底部滚轮经由通过所述底部滚轮保护罩下方的缝隙的支撑部连接至所述侧面罩板。

通过底部滚轮保护罩和悬空的导轨相配合，可以解决上述残渣、粉尘积累问题。

底部滚轮保护罩是沿铝电解槽槽长延伸的且至少位于滚轮和导轨的上方和侧面的壳体，可以防止粉尘从上方或侧面落到滑动机构中。壳体可以由合适的材料制成并且具有适当的厚度和耐高温性能，例如可以由金属薄板或聚合物薄板制成。底部滚轮保护罩的下方留有缝隙，用于使滑动机构通过支撑部连接到侧面罩板。保护罩围成的空间的横截面可以是任何合适的形状，例如矩形或圆形。

导轨是悬空的。在本公开中，导轨“悬空”指的是至少部分导轨与地面之间是断开的。这样，悬空的导轨与滚轮的接触面高于地面。此处所述的地面指的是残渣或粉尘将在其上累积的面。因此残渣或粉尘将积累在悬空的导轨与地面之间。此外，导轨与地面之间的空间也为下文详述的支撑部的通过留出了空间。不过，导轨与地面之间也可以存在必要的支撑。

通过上述保护罩和悬空导轨的设计，积累的残渣或粉尘在积累到相当大的量之前，不会影响下部的滑动机构的运动，也不易造成滑动机构的磨损。

由于保护罩的存在，滑动机构不能从上方或侧面直接连接至侧面罩板。因此，需要经由在底部滚轮下方的支撑部进行连接。支撑部可以具有弯曲的形状，并且一端连接至侧面罩板，另一端连接至底部滚轮，例如底部滚轮的轴。

为了侧面罩板的稳定性，本公开的滑动机构在底部滚轮和导轨之外，还包括一组下部滑块和与所述下部滑块配合的滑杆。与滚轮和导轨相比，滑块与滑杆的组合滑动能力稍差，但可以提供在承重性上的补充。本公开的滑动机构用于滑动式的铝电解槽的侧面罩板。此类侧面罩板在需要进行上部检修或拧阳极卡具时，会有工作人员站立于其上。此时会对底部滚轮造成更大的压力并潜在地导致滚轮的损坏。通过增加滑杆和滑块组合，当侧面罩板上增加负载时，负载可以由滑杆和滑块承受，减小滚轮所受压力。而当其上无负载并且使侧面罩板滑动时，滑杆上受压较小并且不会对滑动造成实质性的摩擦阻力。

滑杆应低于阳极钢爪的最低高度，以免在更换阳极时处于阳极路径上造成阻碍。

总之，本公开的滑动机构避免了粉尘对底部滚轮滑动系统的不利影响，并且利用滑杆滑块分担了滑动式侧面罩板上的潜在负载。

在一个实施方案中，导轨悬空至少3cm。此距离可保证支撑部的连接和足够的残渣或粉尘积累空间。

在一个实施方案中，所述底部滚轮保护罩与所述导轨是一体的。这样的设计一方面减少了制造工序和成本，另一方面减少了部件之间的缝隙，进一步增强了粉尘防护效果。

在一个实施方案中，所述罩板滑动部件还包括：

顶部滚轮；

所述固定滑动部件包括：

与所述顶部滚轮配合的导轨。

尽管底部的滑动部件已经可以提供足够的滑动，本公开还可以包括上述顶部滑动部件，以增加稳定性。顶部滚轮位置处也可能会有污染气体逸出，因此，在一个实施方案中，可以设置顶部滚轮保护罩。

在一个实施方案中，所述罩板滑动部件还包括顶部滚珠。顶部滚珠可以辅助滑动，并且可以起到一定的密封作用。

在一个实施方案中，所述罩板滑动部件与所述侧面罩板是可拆卸的。这样，可以在不拆除罩板滑动部件的情况下，更换侧面罩板。

在一个实施方案中，所述导轨在所述铝电解槽的阳极导杆位置不连续。这样，当侧面罩板拉开后，阳极导杆可以水平移动到槽罩板所在面的下方并随后被提起以取出阳极，并且在更换阳极后可以被放下并水平移动回原位。因为侧面罩板可以移开，因此顶部滚轮可以连续设置，不会阻碍阳极导杆的水平移动。

以下借助附图进一步说明本公开。

图1示出了根据本公开的一个实施方案的滑动机构。

图中标记含义如下：1-侧面罩板、21-底部滚轮、22-导轨、23-底部滚轮保护罩、24-支撑部、26-可拆卸连接装置、31-下部滑块、32-滑杆、36-可拆卸连接装置。

如图所示，侧面罩板1通过可拆卸连接装置26、36分别连接至底部滚轮21和下部滑块31。其中与底部滚轮21的连接经由支撑部24，其通过底部滚轮保护罩23下方的缝隙，即导轨22之间的缝隙。导轨22的左半部分是悬空的。其下方的空间用于积累残渣或粉尘和允许支撑部24通过。

通过上述构造，本公开的滑动机构可以有效避免粉尘积累对滑动和滑动部件造成的影响。滑杆滑块系统和滚轮导轨系统的同时存在可以同时兼承重能力和滑动能力。

图中的可拆卸连接装置26、36是示意性的，其具体可以为磁铁或锁扣等，用于单独拆卸侧面罩板1。

优选地，如图所示，保护罩23和导轨22一体形成。

图2示出了根据本公开的一个实施方案的顶部附加滑动机构。其包括顶部滚轮41、导轨42。其还可以包括顶部滚轮保护罩43，用于密封，防止槽膛内气体逸出。其还可以包括滚珠44，用于提高密封，还可在一定程度上提高滑动的顺畅。

图3是本公开的滑动机构用于铝电解槽的示意图。侧面罩板1通过底部的滚轮导轨机构2、滑杆滑块机构3和顶部的滚轮导轨机构4安装在铝电解槽上，可以沿槽长方向(垂直纸面方向)自由滑动。

本公开的滑动机构可以有效避免残渣或粉尘积累对滑动和滑动部件造成的影响。滑杆滑块系统和滚轮导轨系统的同时存在可以同时兼承重能力和滑动能力。本公开的滑动机构适用于各种滑动式侧面罩板系统。

图4示意性地示出了一种上导轨11不连续但上滑轮5连续的实施方式。图中示出了三块侧面罩板4。如图所示，尽管上导轨11不连续，但不影响侧面罩板4滑开，露出阳极8，并且不阻碍阳极导杆7的水平(垂直纸面方向)移动。

本公开的滑动机构可以用于各种滑动式铝电解槽槽罩系统。

例如，图5示出了滑动式铝电解槽槽罩系统的一种实施方式。

图中标记含义如下：1-绳索卷绕机构、2-绳索、3-限位装置、4-侧面罩板、5-上方罩板滑动部件、6-下方罩板滑动部件、7-阳极导杆、8-偶联装置、9-绳索固定结构、10-固定面板、11-上方固定滑动部件、12-下方固定滑动部件、13-凸缘。

其中，下方罩板滑动部件6和下方固定滑动部件是本公开的罩板滑动部件和固定滑动部件。

当需要打开例如右侧阳极导杆7处的电解槽时，将该处的偶联装置8解偶联，并且将两侧的绳索2分别固定到侧面罩板上的绳索固定结构9上。随后，分别启动两侧的绳索卷绕装置1，从而将侧面罩板打开。在此过程中，系统整体占用的空间不变。当需要关闭时，将左侧的绳索卷绕装置上的绳索连接到打开的右侧侧面罩板的绳索固定装置上，并且将右侧的绳索卷绕装置上的绳索连接到打开的左侧侧面罩板的绳索固定装置上，启动绳索卷绕装置1，从而将侧面罩板闭合。图中左端处的两个限位装置3可以限制左端侧面罩板4行程。例如，可以在左端侧面罩板4的边缘设置凸缘13，向左运动到一定程度会被左侧限位装置挡住，向右运动到一定程度会被右侧限位装置挡住。

以此相同的方式，本公开的滑动机构可以用于各类滑动式铝电解槽槽罩系统。

显然，本领域的技术人员可以对本公开实施例进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于铝电解槽侧面罩板的滑动机构，所述滑动机构包括：

在所述侧面罩板上的罩板滑动部件；和

固定滑动部件，其与所述罩板滑动部件相互配合以实现所述侧面罩板的滑动，

其中，所述罩板滑动部件包括：

下部滑块；和

底部滚轮，所述底部滚轮低于所述下部滑块；

所述固定滑动部件包括：

与所述下部滑块配合的滑杆，所述滑杆低于阳极钢爪的最低高度；和

与所述底部滚轮配合的导轨，所述导轨是悬空的；

其中，所述滑动机构还包括底部滚轮保护罩，所述底部滚轮经由通过所述底部滚轮保护罩下方的缝隙的支撑部连接至所述侧面罩板。

2.根据权利要求1所述的滑动机构，其中，

所述导轨悬空至少3cm。

3.根据权利要求1所述的滑动机构，其中，

所述底部滚轮保护罩与所述导轨是一体的。

4.根据权利要求1所述的滑动机构，其中，

所述罩板滑动部件还包括：

顶部滚轮；

所述固定滑动部件包括：

与所述顶部滚轮配合的导轨。

5.根据权利要求4所述的滑动机构，其中，

所述导轨在所述铝电解槽的阳极导杆位置不连续。

6.根据权利要求4所述的滑动机构，其中，

所述罩板滑动部件还包括顶部滚轮保护罩。

7.根据权利要求4所述的滑动机构，其中，

所述罩板滑动部件还包括顶部滚珠。

8.根据权利要求1所述的滑动机构，其中，

所述罩板滑动部件与所述侧面罩板是可拆卸的。