CN113573853A - 用于在电解池上传送干预工具的搬运设备 - Google Patents

Abstract

用于传送干预工具使得能够执行对电解池的干预的搬运设备。该搬运设备(1)包括承载干预工具(2)的底盘(10)，以及允许所述底盘(10)移动、特别是沿着电解池(3)的上部结构移动的移位装置。另外，所述移位装置适于置支撑在所述上部结构上。

Description

用于在电解池上传送干预工具的搬运设备

本发明涉及一种被设计成用于在电解池上传送干预工具的搬运设备。本发明还涉及电解池上包括该搬运设备和该干预工具的干预设备、包括该搬运设备的电解池，以及包括该电解池的铝冶炼厂。最后，本发明涉及对该电解池的干预方法。

根据霍尔-赫鲁特(Hall-Héroult)工艺通过电解从氧化铝工业生产铝是众所周知的。为此，提供了矩形电解池，如图1所示的那样，常规包括：钢槽壳31，在所述钢槽壳内铺放耐火材料涂层；碳质材料阴极33，所述碳质材料阴极由阴极电导体横穿，所述阴极电导体横穿被设计为收集阴极33处的电解电流以将其传导至穿过所述槽壳的底部或侧面的阴极出口；以及电解浴35，在所述电解浴中溶解有氧化铝。

电解池包括若干阳极组件38，每个阳极组件包括基本竖直的阳极棒36以及由从该阳极棒36悬挂并且浸入该电解浴35中的至少一个阳极块形成的阳极37。阳极37更具体地是带有预焙碳块的预焙阳极类型，即在引入电解池之前进行焙烧。

电解池包括上部结构30，该上部结构在槽壳31上方延伸以支撑和引导竖直可移动的阳极框架34。该上部结构30具体地由在槽壳31上方在所述池的纵向方向上延伸并且由布置在槽壳31的横向边缘处的支脚支撑的至少一个梁组成。通常地，该上部结构30还包括用于提取池气体的装置和用于供应氧化铝的设备。借助于将阳极棒36压靠在阳极框架34上的可移除连接器32将阳极组件38从阳极框架34沿着两排以规则的间隔悬挂。用于使将来自前一电解池的阴极出口的电解电流携带至阳极框架34的电解电流升高的电导体39从槽壳31的纵向边缘斜向上延伸。

随着电解反应的进行，阳极块被消耗，阳极组件38逐渐向阴极33降低，以保持阳极37的下表面与阴极33之间的距离基本恒定。

阳极组件38的移位是集体的，因为附接到同一阳极框架34的所有阳极组件38由于该阳极框架34的移位而同时移位。

为了确保电解池的正确操作，通常需要将阳极组件38定位为使得它们的阳极37的下表面在参考平面中，特别是与包含电解池的其他阳极37的下表面的平面(也称为阳极平面)重合。

然而，有时会出现这样的情况，当一些阳极37被放置在池中时，它们比相邻阳极37磨损得更快或更慢，略微滑动或定位不恰当，使得它们的下表面不再包含在阳极参考平面中，从而导致电解池性能问题或产生不利的操作问题，例如短路。对应的阳极组件38必须有利地重新定位，使得阳极37的下表面再次位于阳极参考平面中。阳极组件38的这种个体化重新定位也称为阳极高度调整。共同支撑和移位多个阳极组件38的阳极框架34不允许进行这样的调整。

为了克服这个困难，为每个阳极组件38配备允许其单独移动的致动器是众所周知的。然而，这种单独的机动化解决方案相对昂贵，并且不容易在预先存在的铝冶炼厂中实施。

另一种已知的解决方案是使用在电解池上方的电解车间中循环的搬运起重机(也称为槽管理机)，其由操作员引导以重新定位不恰当定位的阳极组件。为此，在电解池上方的电解车间中循环的电解服务机器包括螺丝驱动机器以拧紧-松开可移除的连接器，所述可移除的连接器与夹持臂一起工作以允许夹持阳极棒、通常通过其上端部夹持阳极棒并通过升高或降低阳极组件来重新定位阳极组件。然而，铝冶炼厂中电解服务机器的数量是有限的，并且多种操作需要这些机器，因此它们的可用性是有限的。此外，电解服务机器不能在电解车间中横穿路径。因此，电解服务机器不能用作持续改进涉及对阳极组件的定期重新定位的操作的过程的一部分。

一般而言，文件FR3024466公开了一种用于操作电解池的车辆，该车辆可以从一个电解池移动到另一个电解池以在其中执行干预。然而，该车辆在用于对池执行各种操作的其他车辆移动的通道中循环，或者在通道中临时存储托盘以用于对池的操作，特别是用于支撑新的或用过的阳极组件。

此外，本发明旨在通过提出一种用于传送干预工具使其能够对电解池执行干预的搬运设备来克服这些缺点的全部或部分，特别是为了以受控成本快速调整阳极的高度，而不阻碍操作员或其他车辆的移动。

为此，本发明的主题是一种用于传送干预工具使其能够对具有上部结构的电解池执行干预的搬运设备，该搬运设备包括承载干预工具的底盘和适于允许所述底盘移动的移位装置，其特征在于所述移位装置适于抵靠在上部结构上。

因此，可以由搬运设备将干预工具带到沿着电解池的上部结构的各个位置，以便在其中执行操作，而无需电解服务机器进行干预，也无需在邻近电解池的通道中循环。

上部结构是指支撑阳极框架以及附接至阳极框架的电解池的任何固定元件的结构，诸如例如用于提取池气体的装置和用于供应氧化铝的设备。例如，该上部结构包括在池的纵向方向上在槽壳上方延伸并且由布置在槽壳的横向边缘处的支脚支撑的梁。移位装置压靠在其上的上部结构支撑这些移位装置和搬运设备。

因此，搬运设备特别是可以使相同的干预工具可用于沿着电解池的上部结构以规则间隔定位的若干阳极组件，从而降低成本。

此外，根据一个实施方案，干预工具是一种能够重新定位电解池的阳极组件的设备。

重新定位是指调整阳极组件的阳极的高度，以使得其下表面处于确定的位置。

因此，设置有这种干预工具的搬运设备提供了在个体化的基础上对阳极组件定期重新定位的可能性，并且还增加了用于其他操作的电解服务机器的可用性，还降低了开发成本。

根据一个实施方案，搬运设备包括提升装置，该提升装置被配置为在停放位置和工作位置之间升高或降低所述干预工具，该停放位置可以将所述干预工具保持距所述电解池一定距离，且该工作位置可以降低所述干预工具以与所述电解池接触。

这些提升装置可由千斤顶或铰接臂组成，但根据本发明的一个实施方案，提升装置是线缆提升装置。

线缆提升装置是指包括被设计成从上方降低或拖曳负载的长且柔性元件的任何提升装置，诸如线缆、系绳、带子、绳索、链条或等效物。

由于底盘定位在上部结构上方，也就是说干预工具的干预区域上方，因此使用本质上简单、可靠且廉价的线缆提升装置是有利的。

根据一个实施方案，提升装置包括机动起重机或绞盘。

根据一个实施方案，提升装置包括用于检测干预工具到达工作位置的装置。

干预工具处于工作位置中的高度取决于随时间变化的阳极框架的高度。因此，当干预工具接触并压靠在阳极框架或相对于阳极框架固定的池元件(诸如连接器、连接器轴或形成在阳极框架上以支撑连接器的钩状物)上时，可以控制停止的干预工具的降低。检测装置可以是接触传感器或光学传感器类型。

根据一个实施方案，搬运设备包括引导装置，该引导装置被配置为根据从停放位置到工作位置的预定路径引导干预工具。

此特征允许将干预工具精确地带到干预区域。

根据一个实施方案，引导装置包括两个平行的凸缘，干预工具在停放位置中在这两个平行的凸缘之间延伸，每个凸缘包括被设计成接收和引导附接至干预工具的元件的凹槽。

这些凸缘确保鲁棒性且高效的引导，防止任何倾斜或不合适的间隙。

根据一个实施方案，搬运设备包括保持构件，该保持构件被设计成防止承载干预工具的底盘在上部结构的任一侧上倾斜。

这允许以安全的方式降低或升高干预工具。

根据一个实施方案，搬运设备承载布置在底盘的相对侧上的两个干预工具。

这使得可以平衡搬运设备处的质量并且每个电解池具有两个可用的干预工具，每个干预工具被设计为对电解池的一半进行干预。因此，提高了电解池和铝冶炼厂的操作效率。

替代地，搬运设备承载布置在定位在底盘上的旋转平台上的单个干预工具。

因此，相同的工具可以有利地在电解池的两侧上操作。

根据一个实施方案，移位装置允许底盘沿着电解池的上部结构移位。

根据一个实施方案，底盘在上部结构上方移动。

根据第二方面，本发明的主题是电解池上的干预设备，所述干预设备包括具有上述特征的搬运设备和干预工具，所述干预工具包括设置有一个或多个支撑表面的安装件，允许所述干预工具在工作位置中抵靠并直接稳定地被支撑在电解池的至少一个元件上。

当干预工具处于工作位置时，特别是在对池进行干预期间，此特征使得电解池成为支撑干预工具的重量的一个电解池成为可能。当干预工具到达工作位置并抵靠在该池元件上时，干预工具的重量从搬运设备转移至电解池的至少一个元件。因此，当干预工具处于工作位置时以及在对池进行干预期间，搬运设备不会经受来自干预工具的机械力。因此，搬运设备不需要被定尺寸成承受显著的机械应力，这减少了相关的设计和搬运成本。此外，当工具处于工作位置时，特别是在对池进行干预期间，搬运设备没有倾斜的风险。

根据一个实施方案，干预工具的安装件包括可逆固定装置，该可逆固定装置适于在安装件和电解池的至少一个元件之间创建可逆附接。因此，当干预工具处于工作位置中，压靠在池的至少一个元件上时，干预工具也可以附接至池的至少一个元件以进一步提高干预工具在池上的稳定性并且增加干预工具在对池干预期间可能承受的应力水平。

根据一个实施方案，干预工具包括相对于安装件可移动的部件、用于使可移动部件相对于安装件平移移动的移位装置，所述可移动部件包括被配置成接合电解池的阳极组件的阳极棒的接合装置，以便在平移中固定阳极棒和干预工具的可移动部件。

这些特征允许干预工具重新定位阳极组件，对于该阳极组件已检测到竖直定位的可能优化，也就是说阳极组件的个体化移位，特别是为了将阳极组件的下表面重新定位在阳极平面中。基于阳极组件的期望定位，可移动部件可以随着阳极组件相对于安装件竖直平移、向上或向下移动。

借助于面向池的每个阳极组件的搬运设备，可以沿着上部结构移动的这种干预工具允许在必要时一个接一个地单独重新定位池的所有阳极组件。用于在平移中固定阳极棒和干预工具的可移动部件的接合装置包括常规的夹持装置，诸如将阳极棒夹持在两个相对的钳口构件之间的钳子或虎钳。

根据一个实施方案，干预工具包括拧紧/松开装置，该拧紧/松开装置适于拧紧/松开将阳极组件在电解池中保持就位的连接器。

当干预工具位于工作位置时，这些拧紧/松开装置有利地是与连接器的螺纹杆接合的螺丝刀。

根据第三方面，本发明的主题是一种电解池，所述电解池包括上部结构、由所述上部结构支撑的阳极框架，以及具有上述特征的搬运设备，其中所述上部结构包括移位装置压靠在其上的表面。

因此，被设计为运输干预工具的搬运设备在电解池上移动，而不是在服务电解池的通道中移动。这减少了电解车间中的拥堵并提高了安全性。

铝冶炼厂的所有电解池都可以配备搬运设备，允许干预工具移动并因此在每个电解池的不同区域中的干预，而不会在与电解池相邻的工作通道中产生有害的拥堵，或调动电解服务机器。

根据一个实施方案，移位装置压靠于其上的表面是上部结构的上表面。

此实施方案是最简单的，因为上部结构通常具有在电解池的整个长度上延伸的上表面。

根据一个实施方案，上部结构和/或移位装置至少在阳极框架的整个长度上形成用于底盘的移位路径。

因此，由搬运设备承载的干预工具可以被移动并被带到靠近由阳极框架支撑的所有阳极组件的干预位置。

根据一个实施方案，移位路径在电解池的一个端部呈现存储轨道。

这允许搬运设备清除阳极框架上方的空间，例如用于电解服务机器的通过或干预的空间。

根据一个实施方案，移位装置包括引导装置，所述引导装置被设计成在电解池的纵向方向上平移地引导底盘。

这些引导装置确保搬运设备在上部结构上的精确定位，并且具体地可以是形成移位路径并与布置在底盘上的轮子配合的导轨。

根据一个实施方案，移位装置包括被配置为使底盘沿着上部结构移动的驱动装置。

搬运设备可以在电解池的上部结构上自主移动。

根据第四方面，本发明涉及一种包括具有上述特征的至少一个电解池的铝冶炼厂。

根据第五方面，本发明的主题是一种对具有上述特征的电解池进行干预的方法，包括以下步骤：

-使所述底盘移位，

-将所述干预工具从停放位置移位到工作位置，

-使用所述干预工具对所述电解池进行干预，

-将所述干预工具从工作位置移位到停放位置，

根据一个具体实施方案，对电解池的干预是阳极组件的重新定位并且包括以下步骤：

-使所述干预工具与待重新定位的阳极组件的阳极棒接合，

-松开电解池连接器以释放所述阳极棒，

-将所述阳极组件移位，以使得所述阳极组件的下表面被带到预定位置，

-拧紧所述连接器，

-使所述干预工具和所述阳极棒脱离，

-将所述干预工具移位到所述停放位置。

本发明的其他特征和优点将从参考附图以非限制性实施例的方式给出的实施方案的以下详细描述中清楚地显现出来，其中：

[图1]图1是根据现有技术的电解池的截面视图，

[图2]图2是根据本发明的一个实施方案的搬运设备的透视图，

[图3]图3是根据本发明的一个实施方案的搬运设备和电解池的侧视图，

[图4]图4是根据本发明的一个实施方案的电解池的一部分的透视图，

[图5]图5是根据本发明的一个实施方案的搬运设备的透视图，

[图6]图6是根据本发明的一个实施方案的搬运设备的一部分和电解池的一部分的透视图，

[图7]图7是根据本发明的一个实施方案的电解池的一部分的侧视图，

[图8]图8是根据本发明的一个实施方案的搬运设备的侧视图，

[图9]图9是图8的干预工具在可移动部件竖直移位之后的侧视图，

[图10]图10是根据本发明的一个实施方案的搬运设备的干预工具的一部分的透视图，

[图11]图11是根据本发明的一个实施方案的搬运设备和电解池的透视图，

[图12]图12是根据本发明的一个实施方案的搬运设备和电解池的透视图，

[图13]图13是根据本发明的一个实施方案的搬运设备和电解池的侧视图，

[图14]图14是根据本发明的一个实施方案的搬运设备和电解池的俯视图。

图2示出了根据本发明的一个实施方案的电解池上的搬运设备1。搬运设备1旨在运输一个或多个干预工具2以共同形成干预设备。每个干预工具2旨在对电解池3执行一个或多个操作，例如如下文将更详细描述的阳极组件的重新定位。

图3示出了搬运设备1有利地被设计成运输两个干预工具2。在适当的情况下，每个干预工具2被设计成对电解池3的一半进行干预。

参考图2和图3，搬运设备1包括底盘10和用于使底盘10沿着电解池3的上部结构30移动的移位装置。

底盘10沿着横向轴线X纵向延伸，被设计成平行于电解池3的横向方向延伸。底盘10可以采用支撑板或平台(图2)或者甚至梁(图12至图14)的形式。

当搬运设备1承载两个干预工具2时，这两个干预工具2有利地沿着横向轴线X定位在底盘10的相对侧上。

移位装置支撑底盘10。移位装置被配置成抵靠在表面300上，表面300有利地是上部结构30的上表面，并且被配置成允许搬运设备1在电解池3的纵向方向上沿着由上部结构30的上表面300界定的移位路径平移。

参考图2、图3、图5和图12至图14，移位装置可以包括围绕横向轴线X可旋转地安装在底盘10上的轮子或滚子12。移位装置还可以包括引导装置，诸如附接至例如上部结构30的导轨41，所述引导装置被设计成与轮子或滚子12配合。

搬运设备1的移位装置可包括驱动装置，诸如可装载在底盘10上以允许搬运设备1在电解池3的纵向方向Y上沿着上部结构30移动的马达。替代地，如图4所示，移位装置可包括布置在上部结构30上的马达42和传动构件44，诸如由马达42致动并附接至底盘10的链条。该马达42可布置在移位路径的一个端部，例如在存储轨道40的高度处。

参考图5，底盘10有利地包括一个或多个保持构件14，所述保持构件被设计成防止搬运设备1在上部结构30的一侧或另一侧上倾斜。保持构件14可以是L形凸片或钩状物，所述L形凸片或钩状物旨在接合在上部结构30的表面下方，例如，在导轨头部41下方，以防止搬运设备1的底盘10相对于上部结构30的竖直提升。

搬运设备1可包括提升装置。提升装置被配置为在停放位置(图2和图3的右侧；图12；图13和图14的左侧)以及工作位置(图2和图3的左侧；图6；图13和图14的右侧)之间单独地移动干预工具2，在所述停放位置中干预工具2与电解池3相距一段距离以允许其沿着电解池3传送,在所述工作位置中干预工具2降低以与电解池3接触，以便执行预定操作，例如阳极重新定位。在停放位置中，干预工具2靠近或接触底盘10。在工作位置中，干预工具2远离底盘10，距离底盘的距离比在停放位置时更大。

参考图2、图3、图6和图12至图14，对于每个干预工具2，提升装置有利地包括带有马达(例如电动马达)的绞盘100，所述绞盘具有被设计成连接至干预工具2的线缆102。线缆102可以包括提升梁104。提升装置还可以包括一个或多个返回滑轮106，所述返回滑轮可以被布置在包含底盘10的水平平面上方。例如，滑轮106围绕纵向轴线Y可旋转地安装在支撑臂108上，所述支撑臂从底盘10延伸并在底盘10上方延伸。所述绞盘或多个绞盘100有利地定位在由移位装置限定的轨道上方，在底盘10的中心。替代地，提升装置可以由千斤顶或铰接臂组成。

参考图2、图3和图6，对于每个干预工具2，搬运设备1包括引导装置，该引导装置被配置为根据从停放位置开始朝向工作位置的预定路径(例如倒L形路径)引导干预工具2。

引导装置可包括被设计成接收和引导干预工具2的旋转轴或滚子20的凹槽16。凹槽16可形成在两个平行的凸缘18上，两个平行的凸缘18连接到底盘10并且在它们之间限定一个空间，该空间被设计为接收处于停放位置中的干预工具2。每个凹槽16优选地包括下部部分160和上部部分162，所述下部部分有利地沿着正交于纵向轴线Y和横向轴线X的竖直轴线Z延伸，基本上在包含移位装置的水平平面下方或与移位装置齐平，所述上部部分在包含底盘10或用于搬运设备1的移位装置的水平平面高度处或上方相对于下部部分160倾斜地延伸。上部部分162优选地从竖直下部部分160向外延伸，也就是说，远离底盘10和电解池3。在停放位置中，干预工具2的旋转轴或滚子20位于凹槽的上部部分162中，而在工作位置中，干预工具2的旋转轴或滚子20位于凹槽的下部部分160中。优选地，每个凸缘18包括两个相似且平行的凹槽16。这些双凹槽16防止干预工具2围绕放置在凹槽16中的旋转轴或滚子20倾斜。

搬运设备1可以包括用于将每个干预工具2支撑在停放位置中的装置。因此，干预工具2至少部分地压靠在这些支撑装置上。支撑装置可以是凸缘18的凹槽16的侧壁。

搬运设备1可以包括电缆或气动软管类型的有线供应装置，以及自动卷轴，所述有线供应装置被设计用于供应提升装置和/或马达，使得其能够在上部结构30上移动搬运设备1，所述自动卷轴被设计用于缠绕所述有线供应装置。替代地或附加地，搬运设备1可以携带一个或多个能量存储单元，例如电池。

每个干预工具2通过线缆102和上文描述的引导装置连接到搬运设备1。

参考图7，干预工具2包括安装件22，所述安装件设置有一个或多个支承表面220，允许干预工具2在工作位置中压靠并且直接稳定地被支撑在电解池3的至少一个元件上，更准确地说，在相对于阳极框架34固定的元件上，诸如连接器32、连接器32的销320、阳极框架34或支撑连接器32的钩状物322。例如，安装件22包括被设计成压靠在阳极框架34的上表面上的支承表面220a，和/或被设计成压靠在阳极框架34的侧面上的支承表面220b，和/或此处对应于凹口222的底部、被设计为压靠在连接器32的轴320上的支承表面220c。支承表面220被配置为允许干预工具2通过重力稳定地压靠在电解池3上并且在必要时由电解池3完全支撑。

安装件22还可包括可逆固定装置，所述可逆固定装置被设计用于在安装件22和电解池3的至少一个元件之间创建可逆附接。可逆固定装置可包括可能相对于安装件22在缩回位置和展开位置之间可移动的一个或多个锁定凸片，所述锁定凸片被配置为当干预工具2处于工作位置时与电解池3的元件配合，更准确地说，与相对于阳极框架34固定的元件配合，诸如连接器32、连接器32的轴320、阳极框架34或支撑连接器32的钩状物322。因此，锁定凸片与支承表面220一起使得可以将干预工具2附接至电解池3。

干预工具2有利地旨在对电解池3执行预定操作，诸如例如阳极的重新定位。在这种情况下，干预工具2可以包括允许夹持电解池3的阳极组件38的阳极棒36的接合装置，以及用于驱动这些接合装置平移以便使阳极组件38竖直移位的装置。更具体地，干预工具2包括相对于安装件22平移的可移动部件24，以及用于驱动可移动部件24相对于安装件22沿着竖直轴线Z平移的驱动装置，该可移动部件24支撑接合装置。可以通过滑动引导件26连接可移动部件24和安装件22。这些特征使得可以通过升高或降低阳极组件38而使阳极组件38移动相对较短的距离，大约100mm，但足以将该阳极组件38的阳极块的下表面重新放置到期望位置处，例如在阳极平面中。

参考图10，接合装置可以是夹持装置，该夹持装置可以夹持阳极棒36并且包括具有反节距双螺纹的竖直螺钉200、两个凸轮202、一对上钳口204和一对下钳口206，每个凸轮202与竖直螺钉200的其中一个螺纹接合使得螺钉200的旋转使凸轮202更靠近或进一步远离。每个上钳口204可旋转地连接到下钳口206中的一个。每个凸轮202被接合在上钳口204或下钳口206的腔208中。因此，由于螺纹杆200在一个方向或另一个方向上的旋转使凸轮202更靠近或进一步远离导致上钳口204和下钳口206的收紧或加宽，以便使干预工具2的可移动部件24与阳极棒36固位。

参考图8和图9，用于相对于安装件22驱动可移动部件24的装置可以包括螺旋式(优选地，梯形)的一个或多个千斤顶240，所述千斤顶可由电动马达242致动。在图8中，千斤顶240处于缩回位置，而在图9中，千斤顶240处于展开位置。在通过夹持装置接合阳极棒36的步骤之前，千斤顶240的位置可取决于重新定位阳极组件38所需的移位方向，即阳极组件38的提升或降低。

参考图2或图3，干预工具2有利地包括用于拧紧/松开电解池3的连接器32的装置。连接器32可以是包括由螺纹杆324致动的旋转杠杆的类型，如专利文件WO2013159218中所公开的。干预工具2的拧紧/松开装置可以包括螺丝刀28，所述螺丝刀旨在在一个方向或另一个方向上接合和枢转连接器32的螺纹杆324，以便松开或拧紧由连接器32和阳极框架34施加在阳极棒36上的夹持。拧紧/松开装置被设置在安装件22上以在将干预工具2定位在工作位置时将干预工具2的拧紧/松开装置与连接器32的对应部件接合，并且在干预期间，特别是当干预工具2的可移动部件24相对于安装件22移位时保持这种接合。

搬运设备1，更具体地，提升装置有利地包括检测装置，诸如例如接触或光学传感器11，在图8和图9中示意性地示出，使得能够确保干预工具2在工作位置和/或停放位置中的定位。

此外，干预工具2可以包括电缆或气动软管类型的有线供应装置，以及自动卷轴，所述有线供应装置具体地被设计为供应干预工具2的驱动装置、接合装置和/或拧紧/松开装置，所述自动卷轴被设计用于缠绕所述有线供应装置。替代地或附加地，干预工具2可以携带一个或多个能量存储单元，例如电池。

本发明还涉及电解池3，所述电解池包括上部结构30、由上部结构30支撑的阳极框架34、阳极组件38、用于从阳极框架34可移除地悬挂阳极组件38的连接器32，以及如上文描述的搬运设备1，搬运设备1能够承载一个或多个干预工具2。

参考图3、图7、图12，上部结构30具有表面300，具体地是上表面，移位装置压靠在该表面上。上部结构30和/或移位装置至少在阳极框架34或电解池3的槽壳的整个长度上形成搬运设备1的底盘10的移位路径。表面300在一水平平面XY内延伸。移位路径有利地是直线的，位于电解池3的中心，相对于电解池3的正中平面YZ对称。

移位路径可延伸超过阳极框架34或电解池3的槽壳的竖直突出。具体地，如图11所例示，移位路径可以包括存储轨道40以存储搬运设备1，例如在没有干预的情况下，或释放电解池3上方的空间用于电解服务机器的通过或干预。存储轨道40例如以悬臂方式位于移位路径和电解池3的一个端部。尽管未示出，但存储轨道40可以在包含上部结构30的表面300的平面下方的水平平面中延伸，以便在电解池3上方释放更多空间。

如有必要，搬运设备1在存储轨道40上的定位可以允许对不同装备(诸如移位装置、提升装置和/或干预工具2)的电力电池再充电。

应注意，电解池3或搬运设备1可有利地包括用于控制搬运设备1的位置的装置，诸如安装在被设计成驱动搬运设备1的马达42中的编码器，以及用于零点(例如，移位路径的第一端部，诸如存储轨道40)和行进的末端(诸如移位路径的第二相对端部)的传感器。

可替代地，标记和相关联的检测器可以精确地确定底盘10面对阳极组件38的止动件，所述止动件的位置始终保持相同并具有规则的间隔，如图14所示。

此外，尽管未示出，但电解池3、搬运设备1或干预工具2可配备本领域技术人员已知的有线或无线通信装置，用于与设置在铝冶炼厂内并且被设计用于控制搬运设备1和干预工具2的移位和操作的控制单元进行通信。

本发明还涉及一种包括多个电解池3的铝冶炼厂，所述多个电解池3包括至少一个如上文所描述的电解池3。优选地，所有的铝冶炼厂电解池3都具有上述特征。铝冶炼厂可以包括一个或多个电解服务机器，所述电解服务机器旨在在存在于上部结构30的移位路径上的搬运设备1上方移动。

此外，铝冶炼厂或电解池3有利地包括用于测量在每个阳极组件38中流动的电流的装置，诸如例如霍尔效应传感器，如美国专利第6,136,177号中公开的。

铝冶炼厂可以包括控制单元，该控制单元被设计成基于在每个阳极组件38中循环的电流的测量结果，并基于接收到的关于搬运设备1和/或干预工具2和/或电解服务机器的定位和操作的信息控制搬运设备1和干预工具2的移位和操作。

本发明最后涉及对如前所描述的电解池3的干预方法。该方法包括以下步骤：

-使所述底盘10在所述上部结构30上移位，

-将所述干预工具2从停放位置移位到工作位置，

-使用所述干预工具2对所述电解池3进行干预，

-将所述干预工具2从工作位置移位到停放位置。

该方法可以包括测量池的操作参数(诸如在每个阳极组件38中循环的电流的强度)的初始步骤。

将干预工具2降低至工作位置可以包括使干预工具2压靠在电解池3的元件上，更准确地说，压靠在相对于阳极框架34固定的元件上，诸如连接器32、连接器32的轴320、阳极框架34或支撑连接器32的钩状物322。

将干预工具2降低至工作位置之后可以是以下步骤：在工作位置中将干预工具2附接到电解池3，更准确地说，附接在电解池3的相对于阳极框架34固定的元件上，诸如连接器32、连接器32的轴320、阳极框架34或支撑连接器32的钩状物322。

优选地，借助于干预工具2执行干预的步骤在于重新定位阳极组件，例如阳极组件38的移位，以便将阳极块的下表面重新定位在阳极参考平面中。重新定位阳极组件可以包括以下步骤：

-使底盘10在上部结构30上移位，使该底盘面向待重新定位的阳极组件38，

-将干预工具2从停放位置移位到工作位置，

-使干预工具2与待重新定位的阳极组件38的阳极棒36接合，例如，通过干预工具2夹持阳极棒36，

-松开电解池3的连接器32以释放阳极棒36，

-使阳极组件38移位，以使得阳极组件38的阳极块的下表面被带到预定位置，

-拧紧连接器32，

-使干预工具2和阳极棒36脱离，

-将干预工具2移动到停放位置。

有利地，连接器32的松开步骤是部分松开步骤，使得连接器32保持阳极棒36和阳极框架34之间的接触。连接器32的拧紧和松开有利地通过干预工具2的拧紧/松开装置执行。

该方法还可以包括使铝冶炼厂的控制单元与搬运设备1和/或干预工具2和/或电解服务机器之间的信息或控制信号进行通信，以便控制它们各自的移位和操作。

显然，本发明决不限于上文描述的实施方案，该实施方案仅作为示例给出。在不脱离本发明的保护范围的情况下，特别是在各种设备的组成方面，或者通过技术等效物的替换可以进行修改。

Claims (25)

1.用于传送干预工具(2)的搬运设备(1)，所述干预工具能够对具有上部结构(30)的电解池(3)进行干预，所述搬运设备(1)包括承载所述干预工具(2)的底盘(10)，以及适于允许所述底盘(10)移动的移位装置，其特征在于，所述移位装置适于抵靠在所述上部结构(30)上。

2.根据前项权利要求所述的搬运设备(1)，其中所述搬运设备(1)包括提升装置，所述提升装置被配置为在停放位置和工作位置之间升高或降低所述干预工具(2)，该停放位置能够将所述干预工具(2)保持远离所述电解池(3)，且该工作位置能够降低所述干预工具(2)以与所述电解池(3)接触。

3.根据前项权利要求所述的搬运设备(1)，其中所述提升装置是线缆提升装置(102)。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述提升装置包括机动起重机或绞盘(100)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述提升装置包括用于检测所述干预工具(2)到达工作位置的装置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述搬运设备(1)包括引导装置，所述引导装置被配置为根据从停放位置到工作位置的预定路径引导所述干预工具(2)。

7.根据前项权利要求所述的搬运设备(1)，其中所述引导装置包括两个平行的凸缘(18)，所述干预工具(2)在两个平行的凸缘之间延伸到所述停放位置中，每个凸缘(18)包括被设计为接收和引导附接至所述干预工具(2)的元件的凹槽。

8.根据前述权利要求中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述搬运设备(1)包括保持构件，所述保持构件被设计为防止承载所述干预工具(2)的底盘(10)在所述上部结构(30)的一侧或另一侧上倾斜。

9.根据前述权利要求中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述搬运设备(1)承载布置在所述底盘(10)的相对侧上的两个干预工具(2)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述搬运设备(1)承载布置在位于所述底盘(10)上的旋转平台上的单个干预工具(2)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述移位装置允许所述底盘(10)沿着所述电解池(3)的上部结构(30)移位。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述底盘(10)在所述上部结构(30)上方移动。

13.电解池(3)上的干预设备，包括根据前述权利要求中任一项所述的搬运设备(1)以及干预工具(2)，所述干预工具(2)包括安装件(22),所述安装件设置有一个或多个支承表面(220)以允许所述干预工具(2)在所述工作位置中压靠并且被直接稳定地支撑在所述电解池(3)的至少一个元件上。

14.根据前项权利要求所述的干预设备，其中所述干预工具(2)的安装件(22)包括可逆固定装置，所述可逆固定装置适于在所述安装件(22)和所述电解池(3)的至少一个元件之间创建可逆附接。

15.根据权利要求13至14中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述干预工具(2)包括相对于所述安装件(22)可移动的部件(24)、用于使所述可移动部件(24)相对于所述安装件(22)平移移动的移位装置，所述可移动部件(24)包括接合装置，所述接合装置被配置为接合所述电解池(3)的阳极组件(38)的阳极棒(36)，以便在平移中固定所述阳极棒(36)和所述可移动部件(24)。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的搬运设备(1)，其中所述干预工具(2)包括拧紧/松开装置，所述拧紧/松开装置适于拧紧/松开将所述阳极组件(38)在所述电解池(3)内保持就位的连接器(32)。

17.一种电解池(3)，包括上部结构(30)、由所述上部结构(30)支撑的阳极框架(34)以及根据权利要求1至12中任一项所述的干预设备(1)，其中所述上部结构(30)包括所述移位装置压靠在其上的表面(300)。

18.根据前项权利要求所述的电解池(3)，其中所述移位装置抵靠在其上的表面(300)是所述上部结构(30)的上表面。

19.根据权利要求17至18中任一项所述的电解池(3),其中所述上部结构(30)和/或所述移位装置至少在所述阳极框架(34)的整个长度上形成所述底盘(10)的移位路径。

20.根据前项权利要求所述的电解池(3)，其中所述移位路径在所述电解池(3)的一个端部处具有存储轨道(40)。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的电解池(3)，其中所述移位装置包括引导装置，所述引导装置被设计为引导所述底盘(10)在所述电解池(3)的纵向方向上平移。

22.根据前项权利要求所述的电解池(3)，其中所述移位装置包括被配置为使所述底盘(10)沿着所述上部结构(30)移动的驱动装置。

23.铝冶炼厂，包括至少一个根据权利要求17至22中任一项所述的电解池(3)。

24.根据权利要求17至22中任一项所述的对电解池(3)的干预方法，包括以下步骤：

-使所述底盘(10)移位，

-将所述干预工具(2)从停放位置移位到工作位置，

-使用所述干预工具(2)对所述电解池(3)执行干预，

-将所述干预工具(2)从工作位置移位到停放位置。

25.根据前项权利要求所述的干预方法，其中对所述电解池(3)的干预是阳极组件(38)的重新定位并且包括以下步骤：

-使所述干预工具(2)与待重新定位的阳极组件(38)的阳极棒(36)接合，

-松开电解池(3)的连接器(32)以释放所述阳极棒(36)，

-使所述阳极组件(38)移位，以使得所述阳极组件(38)的下表面被带入预定位置，

-拧紧所述连接器(32)，

-使所述干预工具(2)和所述阳极棒(36)脱离，

-将所述干预工具(2)移位到所述停放位置。

Images