CN116441520A - 一种电解铝节能自动出铝水铸造装置 - Google Patents
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Abstract
一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，实用于铝冶炼设备。它包括：阴极槽壳1，铝水2，电解质3，炭阳极4，电磁安全气阀5，上固定铁架6，铝水输送管道7，抽气机8，下固定铁架9，电磁开关阀10，铸锭模具盒11，传送带12。本发明有以下优点：1、淘汰了现有出铝所用的台包、行车、运输车、制造车间、保温罐、铸造机、扒渣机等繁杂工序和人工操作，节能节资。2、可量化出铝，与电解生成铝的速度同步，保持槽内铝水平面高度始终不变，稳定电解过程，提高电化学正向反应稳定度。3、出铝铸造均在密闭情况下进行，杜绝了在台包、铸造车间铝水被氧化，也杜绝了废渣的产生。4、可以在现有铝厂的电解槽上进行加装，无须停产和停电，而且体积小，安装简便。
Description
技术领域
本发明属于铝冶炼技术领域。
背景技术
从鲁埃一霍尔发明融盐法电解铝以来，电解槽经过小预焙阳极槽到自焙槽到大预焙槽。一百多年来，电解铝厂从出铝到铸锭要经过十多道工序，首先是在电解车间利用天车吊上台包，把台包的吸铝水管插进电解槽中的铝水中，将铝水吸进包内，称完重后，经天车吊起放到拖车上，运送到铸造车间，灌入储罐中集中保温，待达到一定量后，开阀将铝液流出，铝液被注入传送带上的铝锭模具中，经水或气冷却后成块，然后运进库打包。程序繁多，工艺复杂，人力、物力、电力消耗大。为减少这十多道繁杂工序，节约成本和能源，我们发明了一种电解铝节能自动出铝水铸造装置。
发明内容
本发明是在流体力学的基础上，结合铝电解槽构造条件，利用势能，使电解槽中生产出来的铝液在势能差的条件下自动流出，直接流入铝锭模具中，自动脱模上传送带，传送到仓库，实现全自动化无人操作出铝铸造。
因流出的铝水是带电的，直接在电解槽侧壁上打孔装管洩铝液，不仅存在极大的安全隐患，同时也不利于电解槽寿命，于是本发明用倒“U”字型管虹吸式结构。
本发明采用的技术方案：铝水输送管道7成倒“U”字型虹吸式结构，为耐高温不腐蚀绝缘材料制成，它的一头插进铝水2中，顺着铝电解槽阴极槽壳1槽壁内侧向上，在槽沿面向下折转，沿外槽壁向下到低于铝水平以下适当位置，再向外水平方向折转成出液端，出液端口处装有电磁开关阀10。由上固定铁架6将电磁安全气阀5和铝水管道7的上部固定在槽壳的槽壁上沿面上，而下固定架9是将铝液输送管道7的侧部和抽气机8固定支撑到槽壳的外壳上。铝液输送管道7的下端装设有电磁开关阀10，电磁开关阀10进水端开有一小孔，电磁安全阀5的吸气管直插进这个孔内，在电磁开关阀的出口下部，设有铸锭模具盒10，模具盒10直接摆放在传送带12上。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是一种电解铝节能自动出铝水铸造装置图：1、铝电解槽阴极槽壳，2、铝水，3、电解质，4、炭阳极，5、电磁安全气阀，6、上固定铁架，7、铝水输送管道，8、抽气机，9、下固定铁架，10、电磁开关阀，11、铸锭模具盒，12、传送带。
具体实施方式
图1所示的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，在电解槽电解时，电流通过炭阳极4，到电解质3、铝水2，到阴极槽壳，形成电回路。这时在电解质中发生电化学反应生成单质铝，即铝水2，在槽膛底部沉集到规定的厚度时，必须移出部分铝水，维持规定的厚度，这种移出铝水过程在行业里叫出铝。该装置在实施出铝时，电磁安全阀5关闭，为常闭状态，下部电磁开关阀10也关闭。开动抽气机8，将铝水输送管道7内的空气抽出，在管内形成负气压，这时电解槽中的铝水2被吸入管道7内，直至充满时，抽气机立即停止抽气，然后打开电磁开关阀10，铝水就在势能的作用下，不断的流出，完成出铝工作。
铝水经电磁开关阀10出液口时，按设定速度和方式，流注到铸造模具盒11中。当模具盒11充满铝液时，即完成了一个铸件。这时，传送带12就会向前移动一步，将后面的空模具盒11又对准出液口，将模具盒11充满，再向前移动，即实现流水线铸造。
最后由传送带将铸件不断地送进库房打包。这样就实现了全自动化出铝和铸造。
Claims (13)
1.一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，是在由炭阳极4、电解质3、铝水2、阴极槽壳1组成的电解槽中，加装上倒“U”字型耐高温不腐蚀且绝缘材料制成的铝水输送管道7，其管道的一端浸没进铝水2中，该管道绕过槽内侧壁经上沿面向下沿电解槽外壁达到与槽内铝水层平面以下设定的有效高度。由上固定架6将铝水输送管道7管身和电磁安全气阀5固定在槽壳侧壁上沿面上，下固定架9将铝水输送管道7的另一边与抽气机8连在一起固定到铝电解槽阴极槽壳1的外侧壁上。在铝水输送管7的最高处，穿有孔接上金属管，管端接有电磁安全气阀5，在铝水输送管道7的最下端出口装有电磁开关阀10，在电磁开关阀10前有一孔接上金属管，该管与抽气机8进气管相连接。铝水输送管道7的出水口下面设置铸造模具盒11，模具盒11置于传送带12上，传送带12和铸造模具盒11均为绝缘材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：铝水输送管道7为倒“U”字型管虹吸式结构，也可以按产铝量做成不同规格的产品，适用于各种槽型和厂家要求。
3.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：铝水输送管道7，可以是耐温材料制成的管道，在外表面涂以绝缘材料防止被电解质腐蚀；也可以将插入电解质3和铝水2中的部分用惰性材料制作。
4.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：在铝水输送管7的最高处，穿有孔接上金属管，管端接有电磁安全气阀5，在铝水输送管道7的最下端出口装有电磁开关阀10，在电磁开关阀10前有一孔接上金属管，该管与抽气机8进气管相连接。
5.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：电磁安全气阀5和电磁开关阀10分别由上固定架6和下固定架9固定在铝液输送管道7上。
6.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：抽气机8可以是气泵、气缸等。
7.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：电磁安全气阀10的设置，防止生产时包括槽的各部位出现事故，它可以立即打开气阀，注入空气使铝水断开，而断开铝水外流、断电保安全。
8.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：铝水输送管道7的出水口下面设置铸造模具盒11，模具盒11置于传送带12上。
9.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：铸造模具盒11可以是连续式或间断式铸造或成线卷等。
10.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：装置中的电磁阀5和10，抽气机8等装置均可以与整个数字化生产软件系统连接，设置运行模式，受控于数字化生产系统。
11.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：该装置在实施出铝时，电磁安全阀5关闭，为常闭状态，下部电磁开关阀10也关闭。开动抽气机8，将铝水输送管道7内的空气抽出，在管内形成负气压，这时电解槽中的铝水2被吸入管道7内，直至充满时，抽气机立即停止抽气。
12.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：铝水经电磁开关阀10出液口时，按设定速度和方式，流注到铸造模具盒11中。
13.根据权利要求1所述的一种电解铝节能自动出铝水铸造装置，其特征是：当模具盒11充满铝液完成一个铸件时，传送带12便向前移动一步，将后面的空模具盒11又对准出液口，将模具盒11充满，再向前移动，实现流水线铸造。
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