CN1935458A - 残极喷丸清理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳素阳极残极喷丸清理方法及装置。该方法为：将残极运进喷丸室，由喷丸机对残极表面进行喷丸清理，喷丸清理后的丸料、废料进行初级分选；初级分选后的大颗粒进入废料系统、小颗粒及灰尘通过喷丸机的分选系统进行分选，灰尘由除尘系统进行处理，丸料则进入喷丸机继续使用，经过清理的残极运出喷丸室。该装置为：风机与滤芯除尘器连接，滤芯除尘器与旋风除尘器连接，旋风除尘器与分选器连接，分选器与旋转振筛连接、旋转振筛与喷丸机连接，分选器还与喷丸室内的吸沙地板连接；喷丸机与喷丸室连接，在喷丸机上有管路，电控设备与以上设备和控制元件连接。该装置采用了喷丸室密封结构，自动喷丸摆动机构和丸料、废料初级分选机构。
Description
技术领域：
本发明涉及一种碳素厂阳极残极表面电解质清理方法及装置。
技术背景：
从碳素厂实际生产情况看，经过清理后的残极中钠、氟、铝、铁的含量依然非常高，是煅后石油焦的几十倍甚至上百倍，并最终导致了阳极制品的一些微量元素、灰份超过世界平均水平较多，造成阳极内涵质量特别是抗空气、CO2反应性较差，而碳素厂一直缺乏有效的手段对残极进行精细清理。针对这一制约碳素厂阳极质量进一步提高的因素，进行残极电解质清理新技术、新装置的开发是很有必要的。
国内残极电解质清理技术及装备多种多样，但其使用效果都不理想。喷丸清理技术在国内已广泛应用于金属表面处理，但在碳素领域还从未应用过。目前国内外采用比较广泛的残极表面清理技术是抛丸清理技术，该技术从设备维护和钢丸消耗量上来说都存在一些问题。抛丸清理采用的钢丸直径比较大，在清理时钢丸靠机械离心力甩出，力量较大，因此对抛丸室内的衬板损伤程度较大，在设备运行一定周期后就需要更换衬板，并且残极在比较薄时也易被钢丸击碎。另外从安全方面考虑，由于抛丸作用力大，所以一般采用两层抛丸室进行密封。近年来，有些碳素厂进行了多种残极电解质清理试验与应用，一是用钢刷对残极整体进行打刷，由于残极外形不规则，钢刷在对残极进行打刷时，造成不同残极块的清理质量有很大差异。二是用链条对残极进行打磨清理，这种清理方式有两个弊病，第一是链条不能很好地跟残极表面接触，造成残极表面部分得不到清理；第二是链条数量不易确定，链条过少，则残极表面与链条接触面少，残极清理不干净，链条多则易将残极打碎，因此这种清理方式只能作为残极的预清理。三是采用振动方式对残极进行清理，由于残极上部分电解质结壳，振动无法将其振下，因此这种残极的清理方式也达不到残极清理质量的要求。
发明内容：
本发明的目的在于：提供一种残极喷丸清理方法及装置，该发明能够克服抛丸及其它清理技术存在的缺陷，清理效果好、故障少。
本发明是这样实现的：它包括以下步骤：
第一，将残极运进喷丸室；
第二，由喷丸机的喷枪对残极表面进行喷丸清理；
第三，喷丸清理后的丸料、废料进行初级分选；
第四，经过初级分选的大颗粒废料进入废料斗、小颗粒及灰尘通过喷丸机的分选系统进行分选，灰尘由除尘系统进行处理，丸料则进入喷丸机继续使用；
第五，将经过喷丸清理的残极运出喷丸室。
喷丸机的分选系统由分选器、旋转振筛、管路等组成，除尘系统由旋风除尘器、滤芯除尘器、风机、管路等组成。
本发明是这样构成的：它包括风机(14)，风机(14)与排风管(13)连接、并通过风管(12)与滤芯除尘器(11)连接，滤芯除尘器(11)通过风管(10)与旋风除尘器(9)连接，旋风除尘器(9)通过风管(8)与分选器(6)连接，分选器(6)与旋转振筛(16)连接、旋转振筛(16)与喷丸机(7)连接，分选器(6)还通过输丸风管(5)与喷丸室(1)内的吸沙地板(4)连接；喷丸机(7)与喷丸室(1)连接，在喷丸机(7)上有管路(17)，电控设备(15)与以上设备和控制元件电连接。
喷丸机(7)通过喷砂胶管(27)连接喷枪(22)，喷枪(22)与喷丸室(1)内的自动摆动机构连接。
喷丸室(1)内的自动摆动机构的结构为：电机(18)与摇臂摆动臂(19)连接，摇臂摆动臂(19)通过轴承(20)与摇臂支架(21)连接，摇臂支架(21)与连接支架(25)连接，在连接支架(25)上有支架(23)，支架(23)与摆动支架(24)连接，喷枪(22)、摆动气缸(26)分别与支架(23)和摆动支架(24)连接。
喷枪(22)通过耳板(28)与支架(23)连接、通过固定销(29)与偏心轮(30)连接，偏心轮(30)与摆动支架(24)连接。
在喷丸室(1)内设置丸料、废料初级分选机构，该机构的结构为：在吸沙地板(4)上有格筛(32)，在格筛(32)的出料端有废料收集装置(33)，在格筛(32)的另一端通过振动装置(31)与吸沙地板(4)连接。
格筛(32)的安装倾斜角为15°～34°，格筛(32)的孔眼直径为5mm，形状为正方形或圆形。
振动装置(31)为弹簧结构。
废料收集装置(33)为皮带输送机或者废料斗。
在喷丸室(1)内采用密封结构，该结构为：在喷丸室前后室壁设置进出对开门(37)，进出对开门(37)与喷丸室壁体(36)连接；在喷丸室顶部设置顶部对开门(35)，在顶部对开门(35)中间设置通过槽(38)和夹紧孔(39)，气缸(34)与对开门(35)连接。
顶部对开门(35)采用气动、或者油缸驱动、或者电驱动。
进出对开门(37)也采用气动、或者油缸驱动、或者电驱动。
顶部对开门(35)、进出对开门(37)采用迷宫式密封结构。
夹紧孔(39)内粘贴橡胶隔垫。
喷丸室(1)内的自动摆动机构上连接8把喷枪，即每侧各有4把，其中上部2把、下部2把。
本发明的喷丸室采用了以下技术：
①喷丸室密封技术，即喷丸室在残极通过的前后方室壁上设置迷宫式密封结构对开门，该对开门在残极进、出喷丸室时自动开启、关闭。
在喷丸室顶部开设供铝导杆通过的通过槽，槽两边设置迷宫式密封结构对开门，该门中间开一个方形夹紧孔，在残极到达室体中间位置时，门自动向内关闭，同时方形夹紧孔抱死残极上部的铝导杆，方形孔内壁粘贴较厚且有弹性的胶皮，以防止丸料从喷丸室上部溅出。
喷丸室顶部对开门两侧均匀布置进气孔，以降低环境噪音。
在喷丸室残极进出方向的侧面各开设一个检修门，以利于设备检修时人员的进出。
②自动喷丸摆动技术，即喷丸室内设置若干把喷枪，喷枪能够移动和摆动，以便对准残极清理面的上部和下部喷出丸料，对残极进行清理。
喷枪被固定在支架和摆动支架上，其中通过偏心轮固定在摆动支架上。
摇臂支架在电动系统的控制下由摇动摆动臂带动前行或后退，前行时喷枪对残极表面进行喷丸，后退时喷枪对残极表面进行吹灰，以保证残极在长度方向上及其两个侧面能被均匀地喷射到，摇动摆动臂的摆动行驶速度可根据残极被清理的程度及生产需求进行调节。
在摇臂支架进行前后移动的同时，摆动支架由气缸带动进行上下滑动，从而带动偏心轮及喷枪作上下摆动。通过调整摆动气缸的行程，喷枪摆动角度可在0°～60°之间调节，从而保证残极沿横向方向上的每一个部位及横向的两个侧面都能被均匀地喷射到。
③丸料、废料初级分选技术；即由于丸料分选系统只能处理5mm以下废料，而清理装置在实际清理过程中常常会清理下来5mm以上的废料，这些废料会堆积在吸沙地板上(吸沙地板孔眼只有5mm)并堵塞孔眼，造成系统分选能力下降。针对这一情况，初级分选系统在吸沙地板上加装了一块分选格筛，格筛倾斜角为15°～34°，格筛上的孔眼为5mm(方形或圆形孔)，格筛高端下方两个角各加装弹簧结构的振动装置，振动装置可自动定时(时间可调)进行振动，将格筛上大于5mm废料振动至格筛低端并进入废料收集装置，从而保证整个分选系统的分选能力。
工作时，通过电控设备顺次启动风机、滤芯除尘器、旋风除尘器、分选器、旋转振筛、喷丸机等各设备，喷丸机即通过喷枪向残极清理面的上部和下部喷出丸料，对残极进行清理。
喷丸清理系统的工艺技术参数为：
(1).喷丸室排风量6000～12000m3/h
(2).系统残极处理能力：55～60块/小时
(3).喷枪嘴直径：4～8mm
(4).气源压力：0.8MPa
(5).工作压力：0.1～0.7MPa
(6).钢丸直径：0.8～1.2mm
(7).喷丸设备总功率：20kw
(8).总耗气量：＜34m3/min
(9).粉尘排放量：≤100mg/m3
(10).清理后的残极灰份：＜1.0％
本发明能够解决抛丸清理存在的问题，较抛丸清理安全性大大提高，设备维护工作量低，清理效率高、故障少、自动化程度高、钢丸消耗量低，能彻底地解决残极表面电解质清理不干净的问题。
附图说明：
图1为本发明的装置示意图、立面图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的平面图；
图4为自动喷丸摆动机构示意图；
图5为图4的B-B剖视图；
图6为喷枪与偏心轮的连接及喷枪摆动示意图；
图7为丸料、废料初级分选机构示意图；
图8为喷丸室对开门的迷宫式密封结构示意图；
图9为喷丸室顶部通过槽、气动对开密封门、方形夹紧孔的结构示意图，图示部分为对称结构的一半。
具体实施方式：
本发明的实施例：
首先，制造喷丸室1，并采用以下机构：
①自动喷丸摆动机构，选购电机、轴承，制作偏心轮及各类支架，按照图示进行组装，电机18与摇臂摆动臂19连接，摇臂摆动臂19通过轴承20与摇臂支架21连接，摇臂支架21与连接支架25连接，在连接支架25上有支架23，支架23与摆动支架24连接，将喷枪22的耳板28与支架23连接，并通过固定销29与偏心轮30连接，偏心轮30与摆动支架24连接，摆动气缸26的两端分别与支架23和摆动支架24连接。
自动摆动机构上连接8把喷枪，每侧各有4把，其中上部2把、下部2把。
其中，电机19安装在喷丸室体顶部支架上，摇臂支架21通过轴承20支撑在喷丸室体顶部的固定钢板件上。
②丸料、废料初级分选机构，制造振动装置31、格筛32、废料收集装置33等零件，其中振动装置31为弹簧结构，格筛筛孔直径为5mm，形状为正方形或圆形；废料收集装置33为废料斗；按照图示进行安装。首先将格筛32的出料端固定在吸沙地板4上，然后将格筛32的另一端与振动装置31连接，并将振动装置31与吸沙地板4连接，确保格筛的安装倾斜角在15°～34°范围内；最后，在格筛32的出料端之下安装废料收集装置33。
③喷丸室密封结构，制造喷丸室壁体36，喷丸室在残极通过的前后方设置迷宫式密封对开门37；在喷丸室顶部开设供铝导杆通过的通过槽38，通过槽38两边设置迷宫式密封对开门35，该门中间开一个方形夹紧孔39，在方形夹紧孔39内壁粘贴较厚且有弹性的胶皮。对开门35、37采用气动驱动，即与气缸34连接，也可采用油缸驱动、或者电动驱动。
其次，制造或者选购风机14、滤芯除尘器11、旋风除尘器9、分选器6、旋转振筛16、喷丸机7、电控设备15及其它零部件。
然后，进行如下连接：风机14分别与排风管13、风管12连接，风管12与滤芯除尘器11连接，滤芯除尘器11通过风管10与旋风除尘器9连接，旋风除尘器9通过风管8与分选器6连接，分选器6与旋转振筛16连接、旋转振筛16与喷丸机7连接，分选器6还通过输丸风管5与喷丸室1内的吸沙地板4连接；喷丸机7与喷丸室1连接，在喷丸机7上有管路17，电控设备15与以上设备和控制元件连接。其中，喷丸机7通过喷砂胶管27连接喷枪22，喷枪22与喷丸室1内的自动摆动机构连接。
工作时，先将残极运进喷丸室；然后通过电控设备顺次启动风机、滤芯除尘器、旋风除尘器、分选器、旋转振筛、喷丸机等各设备，喷丸机即通过喷枪向残极清理面的上部和下部喷出丸料，对残极进行清理。通过自动喷丸摆动机构移动和摆动喷枪，残极在长度方向上及其两个侧面、在横向方向及横向的两个侧面都能被均匀地喷射到；通过丸料、废料初级分选机构，将格筛上大于5mm废料振动至格筛低端并进入废料输送皮带，小于5mm颗粒及灰尘通过喷丸机的分选系统进行分选，灰尘由旋风除尘器、滤芯除尘器等除尘系统进行处理，丸料则进入喷丸机继续使用；残极清理结束即运出喷丸室。
Claims (15)
1、一种残极喷丸清理方法，其特征在于：它包括以下步骤：
第一，将残极运进喷丸室；
第二，由喷丸机的喷枪对残极表面进行喷丸清理；
第三，喷丸清理后的丸料、废料进行初级分选；
第四，经过初级分选的大颗粒废料进入废料斗，小颗粒及灰尘通过喷丸机的分选系统进行分选，灰尘由除尘系统进行处理，丸料则进入喷丸机继续使用；
第五，将经过喷丸清理的残极运出喷丸室。
2、一种如权利要求1所述的残极喷丸清理方法的装置，它包括风机(14)，其特征在于：风机(14)与排风管(13)连接，并通过风管(12)与滤芯除尘器(11)连接，滤芯除尘器(11)通过风管(10)与旋风除尘器(9)连接，旋风除尘器(9)通过风管(8)与分选器(6)连接，分选器(6)与旋转振筛(16)连接，旋转振筛(16)与喷丸机(7)连接；分选器(6)还通过输丸风管(5)与喷丸室(1)内的吸沙地板(4)连接；喷丸机(7)与喷丸室(1)连接，在喷丸机(7)上有管路(17)，电控设备(15)与以上设备和控制元件电连接。
3、根据权利要求2所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：喷丸机(7)通过喷砂胶管(27)连接喷枪(22)，喷枪(22)与喷丸室(1)内的自动摆动机构连接。
4、根据权利要求3所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：喷丸室(1)内的自动摆动机构的结构为：电机(18)与摇臂摆动臂(19)连接，摇臂摆动臂(19)通过轴承(20)与摇臂支架(21)连接，摇臂支架(21)与连接支架(25)连接，在连接支架(25)上有支架(23)，支架(23)与摆动支架(24)连接，喷枪(22)、摆动气缸(26)分别与支架(23)和摆动支架(24)连接。
5、根据权利要求3或4所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：喷枪(22)通过耳板(28)与支架(23)连接，通过固定销(29)与偏心轮(30)连接，偏心轮(30)与摆动支架(24)连接。
6、根据权利要求2所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：在喷丸室(1)内设置丸料、废料初级分选机构，该机构的结构为：在吸沙地板(4)上有格筛(32)，在格筛(32)的出料端有废料收集装置(33)，在格筛(32)的另一端通过振动装置(31)与吸沙地板(4)连接。
7、根据权利要求6所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：格筛(32)的安装倾斜角为15°～34°，格筛(32)的孔眼直径为5mm，形状为正方形或圆形。
8、根据权利要求6所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：振动装置(31)为弹簧结构。
9、根据权利要求6所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：废料收集装置(33)为皮带输送机或者废料斗。
10、根据权利要求2所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：在喷丸室(1)内采用密封结构，该结构为：在喷丸室前后室壁上设置进出对开门(37)，进出对开门(37)与喷丸室壁体(36)连接；在喷丸室顶部设置顶部对开门(35)，在顶部对开门(35)中间设置通过槽(38)和夹紧孔(39)，气缸(34)与对开门(35)连接。
11、根据权利要求10所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：顶部对开门(35)采用气动、油缸驱动或者电驱动。
12、根据权利要求10所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：进出对开门(37)采用气动、油缸驱动或者电驱动。
13、根据权利要求10所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：顶部对开门(35)、进出对开门(37)采用迷宫式密封结构。
14、根据权利要求10所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：夹紧孔(39)内粘贴橡胶隔垫。
15、根据权利要求3所述的残极喷丸清理装置，其特征在于：喷丸室(1)内的自动摆动机构上连接的喷枪(22)为8把。
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