CN218232599U - 200kA电解槽阳极升降保护装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种200kA电解槽阳极升降保护装置，包括：槽体和位于槽体上方开口处的槽盖；所述槽体和槽盖形成内部空腔；所述槽体内沿垂直方向设有滑道，所述滑道与所述槽体内侧壁固定连接；所述槽体内还设有母线，所述母线的一端与所述滑道滑动连接；所述槽盖上固定设置显示仪表，所述显示仪表包括显示仪表外壳，所述显示仪表外壳内设有钢丝绳轮盘，所述钢丝绳轮盘上缠绕钢丝绳，所述钢丝绳的一端从所述显示仪表外壳中穿出，并穿过所述槽盖后与所述母线连接，所述钢丝绳轮盘的一侧连接有盘装弹簧，所述钢丝绳轮盘另一侧通过转轴连接至多圈电位器，所述显示仪表内还设有显示信号处理电路板，所述显示信号处理电路板与所述多圈电位器电连接。

Description

200kA电解槽阳极升降保护装置

技术领域

本申请实施例涉化工技术领域，特别涉及一种200kA电解槽阳极升降保护装置。

背景技术

电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。

现有的电解槽工作过程中，阳极是通过卡具固定在阳极母线上的，阳极随着阳极母线的上下行程随之而动的。阳极母线的行程设有上限和下限位置，当阳极母线超过上限或者下限位置时，将会发生拉槽和压槽事故，会对电解生产带来不可弥补的危害。实际生产中，阳极母线的位置是通过回转计读数来计量，实际回转计读数与母线实际位置读数有一定的误差，当母线位置已到或超过上、下限范围而槽控机上的回转计读数还未到限位，槽控机仍然可以进行母线上下调整。以上现象会发生拉槽、压槽现象和拉断提升机丝杆的风险，对电解生产危害。

然而系统的阳极升降保护装置采用一般简易型传感器，反应极距大小、电解质性质和槽过热度趋势等工艺信息，运行过程中存在无阳极位置数值显示，不能直观查看母线位置；电解工作人员不能及时精准掌握母线实际位置，升降阳极操作时无直观的参考点；使用周期短，维修量大，增加维修工日产工作量；结构简单，功能单一，不能充分满足电解生产工艺中阳极升降控制需要等问题。

实用新型内容

本申请提供了一种200kA电解槽阳极升降保护装置，以解决现有技术中运行过程中存在无阳极位置数值显示，不能直观查看母线位置；电解工作人员不能及时精准掌握母线实际位置，升降阳极操作时无直观的参考点。

本申请提供了一种200kA电解槽阳极升降保护装置，包括：槽体和位于槽体上方开口处的槽盖；所述槽体和槽盖形成内部空腔；其中：

所述槽体内沿垂直方向设有滑道，所述滑道与所述槽体内侧壁固定连接；所述槽体内还设有母线，所述母线水平设置，所述母线的一端与所述滑道滑动连接；所述母线的另一端设有位置指示针，所述位置指示针的针头指向所述母线的延伸方向；所述槽体内沿垂直方向设有位置标尺，所述位置指示针的针头与所述位置标尺表面滑动接触；

所述槽盖上固定设置显示仪表，所述显示仪表包括显示仪表外壳，所述显示仪表外壳内设有钢丝绳轮盘，所述钢丝绳轮盘上缠绕钢丝绳，所述钢丝绳的一端从所述显示仪表外壳中穿出，并穿过所述槽盖后与所述母线连接，所述钢丝绳轮盘的一侧连接有盘装弹簧，所述钢丝绳轮盘另一侧通过转轴连接至多圈电位器，所述显示仪表内还设有显示信号处理电路板，所述显示信号处理电路板与所述多圈电位器电连接。

进一步，所述槽体内还设有支撑杆，所述支撑杆的一端与所述槽体底部的内侧固定连接，所述支撑杆的另一端与所述位置标尺固定连接。

进一步，所述位置标尺的表面设置有0mm-400mm的刻度范围。

进一步，所述槽体上设有报警装置，所述报警装置与所述显示信号处理电路板电连接，所述报警装置被配置为所述母线升降停止时报警。

进一步，所述显示仪表外壳上设有显示屏，所述显示屏与所述显示信号处理电路板电连接。

进一步，所述显示仪表上设置有用于提供电源和数据传输的外置电源数据线。

进一步，所述槽体的底部两端与支腿之间固定设置有抗震块。

进一步，所述抗震块与所述槽体通过粘结层连接。

进一步，所述抗震块是横截面积为直角梯形的聚合物混凝土块体。

本申请通过设置移动机构可以有效解决铝母线异常升降的问题，实时显示母线位置值，降低故障率，通过设置报警器，实现异常报警，提高阳极升降保护装置的可靠性，提高电解工作人员工作效率，确保阳极升降保护装置的可靠性，减少维修人员工作量，降低设备维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的获得其他的附图。

图1为本申请一种200kA电解槽阳极升降保护装置的槽体内部结构示意图；

图2为本申请一种200kA电解槽阳极升降保护装置的显示仪表内部示意图；

图3为本申请一种200kA电解槽阳极升降保护装置的槽体外部示意图。

附图标记：

1-槽体，10-槽盖，11-滑道，2-母线，3-位置指示针，4-支撑杆，5-位置标尺，6-钢丝绳，7-显示仪表，71-显示仪表外壳，72-钢丝绳轮盘，74-盘装弹簧，75-多圈电位器，76-显示信号处理电路板，77-显示屏，78-转轴，8-外置电源数据线，9-报警装置，12-抗震块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请为解决现有技术中，运行过程中存在无阳极位置数值显示，不能直观查看母线位置；电解工作人员不能及时精准掌握母线实际位置，升降阳极操作时无直观的参考点；使用周期短，维修量大，增加维修工日产工作量；结构简单，功能单一，不能充分满足电解生产工艺阳极升降控制需要等问题，本申请提供了一种200kA电解槽阳极升降保护装置。

在本实施例中，首先要了解的是：电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。电解槽材质种类分为：PP/PPN/FRP/CPVC/PVDF。

参见图1，为本申请一种200kA电解槽阳极升降保护装置的槽体内部结构示意图；

参见图2，为本申请一种200kA电解槽阳极升降保护装置的显示仪表内部示意图；

由图1和图2可知，本申请提供了槽体1和位于槽体1上方开口处的槽盖10；所述槽体1和槽盖10形成内部空腔；其中，

所述槽体1内沿垂直方向设有滑道11，所述滑道11与所述槽体1内侧壁固定连接，滑道11是为了使母线2在槽体1内滑动的设备；所述槽体1内还设有母线2，所述母线2水平设置，所述母线2的一端与所述滑道11滑动连接，母线2是根据工艺需要可以沿着滑道11上下移动的设备；所述母线2的另一端设有位置指示针3，所述位置指示针3的针头指向所述母线2的延伸方向；所述槽体1内沿垂直方向设有位置标尺5，所述位置指示针3的针头与所述位置标尺5表面滑动接触，位置指示针3与位置标尺5是为了监测母线2的状态，防止发生电解槽座槽、脱极引起电解槽爆炸等危险，造成巨大的经济损失；

所述槽盖10上固定设置显示仪表7，显示仪表7是为了让工作人员可以更直观清晰查看母线2的位置，所述显示仪表7包括显示仪表外壳71，所述显示仪表外壳71内设有钢丝绳轮盘72，钢丝绳轮盘72是为了当钢丝绳6缠绕在上面时，为多圈电位器75提供电阻值，所述钢丝绳轮盘72上缠绕钢丝绳6，所述钢丝绳6的一端从所述显示仪表外壳71中穿出，并穿过所述槽盖10后与所述母线2连接，所述钢丝绳轮盘72的一侧连接有盘装弹簧74，所述钢丝绳轮盘72另一侧通过转轴78连接至多圈电位器75，所述显示仪表7内还设有显示信号处理电路板76，显示信号处理电路板76是为了将得到的电阻值，根据直线方程计算出母线2的位置，使工作人员更直观清晰地查看母线2的位置，可以精准控制降低电解槽换极后的电耗及阳极消耗，节约企业的生产成本，所述显示信号处理电路板76与所述多圈电位器75电连接，多圈电位器75用来调节电压，当钢丝绳6缠绕在钢丝绳轮盘72上的圈数不同时，可以得到不同的电阻值。

在本实施例中，钢丝绳6一端与母线2连接，另一端连接在盘装弹簧74上，当电解槽通电以后，母线2开始沿着滑道11上下移动，母线2通过钢丝绳6使盘装弹簧74产生弹力，由于在母线2工作时钢丝绳6会随之移动，且钢丝绳6盘绕在钢丝绳轮盘72上，所以，当钢丝绳6在不同位置时，钢丝绳轮盘72开始转动并处在不同的角度位置，钢丝绳轮盘72与多圈电位器75通过转轴78连接，所以，当钢丝绳轮盘72转动时，多圈电位器75的转轴也随之转动，多圈电位器75的阻值也会随着转轴的变化而线性变动。当距离逐步增加，多圈电位器75的阻值也随之增大。

将这个电阻值传输给显示及信号处理电路板76。首先需要确定两个边界值：即把钢丝绳6放在L1位置，通过CPU测出多圈电位器75的阻值R1，再把钢丝绳6放在L2位置，通过CPU测出多圈电位器75的阻值R2，R1与R2的数值保存在芯片上。测量时，钢丝绳6在任意位置Lx(L1＜Lx＜L2)，通过CPU测出多圈电位器75的阻值Rx，根据直线方程即可计算出Lx的位置。通过背景技术可知，母线存在危险状态分为三类，靠近上限，靠近下限和连续动作超过一定的距离，因此，本申请中的保护机制是：现场根据情况或者根据客户需求设定三个数值，靠近上限的距离值，靠近下限的距离值和连续移动的距离值。设定好之后，当母线2处在三种危险状态之中的一种时，线路板发出一个相应的信号，发送到槽体1下面的槽控机内部的一个适配器中，由适配器向槽控机发出相应的开关信号，迫使槽控机关断开提升电机的升降通路，即：在靠近上限的情况下，不能再进行提升动作，但可以下降母线；在靠近下限的情况下，不能再进行下降动作，但可以提升母线；在连续动作超过一定距离的情况下，升降动作同时停止，直到人工复位。从而达到保护工作设备的目的。

所述槽体1内还设有支撑杆4，所述支撑杆4的一端与所述槽体1底部的内侧固定连接，所述支撑杆4的另一端与所述位置标尺5固定连接。在本实施例中，在槽体1内的底部内侧设置一个支撑杆4，将支撑杆4与位置标尺5固定连接，是为了防止电解槽工作过程中，位置标尺5脱落，无法及时监测母线2的移动情况，造成设备损坏，节约企业的生产成本。

所述位置标尺5的表面设置有0mm-400mm的刻度范围。在本实施例中，当确定两个边界值时，L1位置被标定为0mm，L2位置被标定为400mm，当根据现场情况和客户需求明确了位置标尺5的刻度范围之后，可以根据需要对母线2的位置更好的进行监控，当母线2的位置超过标定范围时，及时使电解槽停止工作，避免电解槽损坏造成损失。

所述槽体1上设有报警装置9，所述报警装置9与所述显示信号处理电路板76电连接，所述报警装置9被配置为所述母线2升降停止时报警。在本实施例中，当母线2升降停止时，显示信号处理电路板76向报警装置9发送一个信号，报警装置9开始报警，及时提醒工作人员对电解槽进行检修，直至人工将母线2复位。

所述显示仪表外壳71上设有显示屏77，所述显示屏77与所述显示信号处理电路板76电连接。在本实施例中，通过CPU测出多圈电位器75的阻值Rx，根据直线方程即可计算出Lx的位置；计算出的结果用4位LED管显示出来。其中，第一位数码管显示百位，第二位数码管显示十位，第三位数码管显示个位及小数点，第四位数码管显示小数点后一位。通过显示屏77显示出计算结果，可以使工作人员更直观清晰的查看母线2的位置，进而工作人员能精准控制降低电解槽换极后电耗及阳极消耗，节约企业生产成本。

所述显示仪表7上设置有用于提供电源和数据传输的外置电源数据线8。在本实施例中，设置用于提供电源和数据传输的外置电源数据线8可以在使用的过程中，更好的对电解槽的通电状态进行控制。在母线2升降停止时，及时关闭电解槽，防止电解槽因母线2连续异常升降时，发生电解槽座槽、脱极引起电解槽爆炸等危险，不但危及工作人员生命安全，还会给企业造成大量损失。

参见图3，本申请一种200kA电解槽阳极升降保护装置的槽体外部示意图。

如图3所示，所述槽体1的底部两端与支腿之间固定设置有抗震块12。在本实施例中，抗震块12采用半封闭的模具进行整体浇筑而成，加工过程简便，当地震发生时，抗震块12可以阻止槽体1在支腿上前后移动，从而避免地震对电解槽的破坏。

所述抗震块12与所述槽体1通过粘结层连接。在本实施例中，将电解槽牢牢固定在支腿上，抗震效果好。

所述抗震块12是横截面积为直角梯形的聚合物混凝土块体。在本实施例中，在满足强度的条件下，可以有效的节约材料，抗震块12的原料采用聚合物混凝土，其强度高，经久耐用。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供了一种200kA电解槽阳极升降保护装置，包括：槽体和位于槽体上方开口处的槽盖；所述槽体和槽盖形成内部空腔；其中，所述槽体内沿垂直方向设有滑道，所述滑道与所述槽体内侧壁固定连接；所述槽体内还设有母线，所述母线水平设置，所述母线的一端与所述滑道滑动连接；所述母线的另一端设有位置指示针，所述位置指示针的针头指向所述母线的延伸方向；所述槽体内沿垂直方向设有位置标尺，所述位置指示针的针头与所述位置标尺表面滑动接触；所述槽盖上固定设置显示仪表，所述显示仪表包括显示仪表外壳，所述显示仪表外壳内设有钢丝绳轮盘，所述钢丝绳轮盘上缠绕钢丝绳，所述钢丝绳的一端从所述显示仪表外壳中穿出，并穿过所述槽盖后与所述母线连接，所述钢丝绳轮盘的一侧连接有盘装弹簧，所述钢丝绳轮盘另一侧通过转轴连接至多圈电位器，所述显示仪表内还设有显示信号处理电路板，所述显示信号处理电路板与所述多圈电位器电连接。

当电解槽铝母线连续异常升降时，会发生电解槽座槽、脱极引起电解槽爆炸等危险，如发生电解槽爆炸事件该企业将会损失几亿元以上，本申请能有效解决铝母线异常升降的问题。母线位置数显功能能使现场操作工人更直观清晰查看母线位置，操作工人能精准控制降低电解槽换极后电耗及阳极消耗，节约企业生产成本。实现异常报警，保护提高阳极升降保护装置的可靠性。减少维修人员工作量，降低设备维修成本。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种200kA电解槽阳极升降保护装置，其特征在于，所述200kA电解槽阳极升降保护装置包括：槽体(1)和位于槽体(1)上方开口处的槽盖(10)；所述槽体(1)和槽盖(10)形成内部空腔；其中，

所述槽体(1)内沿垂直方向设有滑道(11)，所述滑道(11)与所述槽体(1)内侧壁固定连接；所述槽体(1)内还设有母线(2)，所述母线(2)水平设置，所述母线(2)的一端与所述滑道(11)滑动连接；所述母线(2)的另一端设有位置指示针(3)，所述位置指示针(3)的针头指向所述母线(2)的延伸方向；所述槽体(1)内沿垂直方向设有位置标尺(5)，所述位置指示针(3)的针头与所述位置标尺(5)表面滑动接触；

所述槽盖(10)上固定设置显示仪表(7)，所述显示仪表(7)包括显示仪表外壳(71)，所述显示仪表外壳(71)内设有钢丝绳轮盘(72)，所述钢丝绳轮盘(72)上缠绕钢丝绳(6)，所述钢丝绳(6)的一端从所述显示仪表外壳(71)中穿出，并穿过所述槽盖(10)后与所述母线(2)连接，所述钢丝绳轮盘(72)的一侧连接有盘装弹簧(74)，所述钢丝绳轮盘(72)另一侧通过转轴(78)连接至多圈电位器(75)，所述显示仪表(7)内还设有显示信号处理电路板(76)，所述显示信号处理电路板(76)与所述多圈电位器(75)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种200kA电解槽阳极升降保护装置，其特征在于，所述槽体(1)内还设有支撑杆(4)，所述支撑杆(4)的一端与所述槽体(1)底部的内侧固定连接，所述支撑杆(4)的另一端与所述位置标尺(5)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种200kA电解槽阳极升降保护装置，其特征在于，所述位置标尺(5)的表面设置有0mm-400mm的刻度范围。

4.根据权利要求1所述的一种200kA电解槽阳极升降保护装置，其特征在于，所述槽体(1)上设有报警装置(9)，所述报警装置(9)与所述显示信号处理电路板(76)电连接，所述报警装置(9)被配置为所述母线(2)升降停止时报警。

5.根据权利要求2所述的一种200kA电解槽阳极升降保护装置，其特征在于，所述显示仪表外壳(71)上设有显示屏(77)，所述显示屏(77)与所述显示信号处理电路板(76)电连接。

6.根据权利要求2所述的一种200kA电解槽阳极升降保护装置，其特征在于，所述显示仪表(7)上设置有用于提供电源和数据传输的外置电源数据线(8)。

7.根据权利要求1所述的一种200kA电解槽阳极升降保护装置，其特征在于，所述槽体(1)的底部两端与支腿之间固定设置有抗震块(12)。

8.根据权利要求7所述的一种200kA电解槽阳极升降保护装置，其特征在于，所述抗震块(12)与所述槽体(1)通过粘结层连接。

9.根据权利要求8所述的一种200kA电解槽阳极升降保护装置，其特征在于，所述抗震块(12)是横截面为直角梯形的聚合物混凝土块体。

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