RU2255145C1

RU2255145C1 - Machine for loading anode mass

Info

Publication number: RU2255145C1
Application number: RU2004109421/02A
Authority: RU
Inventors: В.П. Баторшин (RU); В.П. Баторшин; Е.С. Голоскин (RU); Е.С. Голоскин; А.М. Петров (RU); А.М. Петров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр"
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-06-27

Abstract

FIELD: machine for transporting and loading anode mass to aluminum cell.

SUBSTANCE: bin and transporting horizontal and inclined worm conveyers are mounted in self-propelled chassis. Metering device is mounted in shaft of horizontal worm conveyer for supplying anode mass from bin. Working organ is used for supplying anode mass onto surface of anode. Machine is provided with rotor mounted in outlet portion of shaft of horizontal worm conveyer. Said rotor is used for feeding anode mass from horizontal worm conveyer to inclined one. Working organ is in the form of disc thrower placed in casing. Casing includes guiding pipe and it is mounted with possibility of inclination and rotation relative to horizontal worm conveyer. Disc thrower has rigidity ribs for feeding material to guiding pipe. Height of inner part of said ribs exceeds their height in outer portion. Blades are tangentially secured to boss of rotor.

EFFECT: enhanced technical and economical parameters of electrolysis process, improved operational reliability of machine.

7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к машинам для транспортировки и загрузки анодной массы в электролизер для производства алюминия.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to machines for transporting and loading the anode mass into an electrolytic cell for aluminum production.

Известна машина [1] для транспортировки и загрузки сыпучих материалов в электролизер, включающая в себя самоходное шасси, бункер с питателем в виде шнека, узел загрузки, выполненный в виде шнека, причем узел загрузки установлен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, совпадающей с осью шнека питателя. Поворот шнека осуществляется гидроприводом.A known machine [1] for transporting and loading bulk materials into the electrolyzer, including a self-propelled chassis, a hopper with a feeder in the form of a screw, a loading unit made in the form of a screw, and the loading unit is mounted for rotation around a horizontal axis coinciding with the axis of the screw feeder. The screw is rotated by a hydraulic actuator.

Недостатком машины является то, что бункер соединен непосредственно с питателем, что обуславливает неблагоприятные условия пуска машины.The disadvantage of the machine is that the hopper is connected directly to the feeder, which leads to adverse conditions for starting the machine.

Известна машина [2] для загрузки анодной массы в анод алюминиевого электролизера, содержащая самоходное шасси, бункер с шиберным дозатором, горизонтальный и вертикальный транспортирующие шнеки и лоток, по которому анодная масса подается на поверхность анода алюминиевого электролизера.A known machine [2] for loading the anode mass into the anode of an aluminum electrolysis cell, comprising a self-propelled chassis, a hopper with a slide gate, horizontal and vertical conveying screws and a tray through which the anode mass is fed to the surface of the anode of an aluminum electrolysis cell.

Недостатками машины являются нестабильная подача анодной массы из бункера на поверхность анода, сбои в работе машины, вследствие перегрузки горизонтального шнека из-за неблагоприятных условий подачи анодной массы из бункера в горизонтальный шнек из горизонтального шнека в вертикальный.The disadvantages of the machine are the unstable supply of the anode mass from the hopper to the surface of the anode, malfunctions of the machine due to overload of the horizontal screw due to unfavorable conditions for supplying the anode mass from the hopper to the horizontal screw from the horizontal screw to the vertical one.

Также недостатком данной машины является неравномерное распределение анодной массы по поверхности анода - выполненный в виде лотка рабочий орган машины рассыпает анодную массу на край анода, поэтому распределение массы по поверхности анода осуществляется рабочим вручную.Another disadvantage of this machine is the uneven distribution of the anode mass over the surface of the anode - a working body in the form of a tray scatters the anode mass on the edge of the anode, so the mass distribution on the surface of the anode is carried out manually.

Известна близкая по технической сущности машина [3] для загрузки анодной массы в анод алюминиевого электролизера, содержащая самоходное шасси, транспортирующие горизонтальный и наклонный шнеки, установленный на валу горизонтального шнека шнековый дозатор для подачи анодной массы из бункера и рабочий орган, выполненный в виде центробежного метателя с возможностью регулирования ширины захвата и дальности распределения анодной массы по поверхности анода.Known close to the technical nature of the machine [3] for loading the anode mass into the anode of an aluminum electrolysis cell, containing a self-propelled chassis, transporting horizontal and inclined screws, a screw batcher mounted on the shaft of the horizontal screw for feeding the anode mass from the hopper and a working body made in the form of a centrifugal thrower with the ability to control the width and range of distribution of the anode mass on the surface of the anode.

Недостатками машины являются сбои в работе машины, вследствие перегрузки горизонтального шнека из-за неблагоприятных условий подачи анодной массы из горизонтального шнека в вертикальный, потери анодной массы, неравномерное ее распределение по поверхности анода, невозможность подачи массы на участки анода, закрытые штырями, по причине низкой технологичности рабочего органа. Последнее обусловлено прежде всего тем, что дальность подачи анодной массы регулируется изменением частоты вращения метателя и отсутствует возможность изменения направления подачи массы в горизонтальной плоскости. Также имеют место повышенное сопротивление вращения крыльчатки метателя и износ днища кожуха рабочего органа, вследствие непосредственного взаимодействия подаваемой крыльчаткой метателя анодной массы с днищем кожуха.The disadvantages of the machine are malfunctions of the machine, due to overload of the horizontal screw due to adverse conditions for supplying the anode mass from the horizontal screw to the vertical one, loss of the anode mass, its uneven distribution over the surface of the anode, the inability to supply mass to the sections of the anode covered with pins, due to the low the manufacturability of the working body. The latter is primarily due to the fact that the feed range of the anode mass is controlled by a change in the speed of the thrower and there is no possibility of changing the direction of supply of the mass in the horizontal plane. Also, there is an increased resistance to rotation of the thrower impeller and wear of the bottom of the casing of the working body, due to the direct interaction of the anode mass supplied by the impeller of the thrower with the bottom of the casing.

Задачей изобретения является повышение равномерности распределения анодной массы по поверхности анода, исключение сбоев в работе машины, а также снижение сопротивления вращения рабочего органа метателя, за счет чего повышается надежность и производительность машины, а также улучшаются технико-экономические показатели электролиза.The objective of the invention is to increase the uniformity of the distribution of the anode mass on the surface of the anode, eliminating malfunctions in the operation of the machine, as well as reducing the resistance to rotation of the working body of the thrower, thereby increasing the reliability and productivity of the machine, as well as improving the technical and economic performance of electrolysis.

Поставленная задача решается тем, что машина для загрузки анодной массы, содержащая самоходное шасси, бункер, транспортирующие горизонтальный и наклонный шнеки, установленный на валу горизонтального шнека шнековый дозатор для подачи анодной массы из бункера и рабочий орган, снабжена установленным в выходной части вала горизонтального шнека ротором для подачи анодной массы из горизонтального шнека в наклонный, а рабочий орган выполнен в виде дискового метателя, расположенного в кожухе. Кожух метателя снабжен направляющей трубой и установлен с возможностью поворота и наклона относительно наклонного шнека. Дисковый метатель снабжен ребрами жесткости для подачи материала в направляющую трубу, причем высота внутренней части ребер жесткости больше высоты внешней их части. На ступице ротора тангенциально закреплены лопасти.The problem is solved in that the machine for loading the anode mass, containing a self-propelled chassis, a hopper transporting horizontal and inclined screws, a screw batcher for feeding the anode mass from the hopper mounted on the horizontal screw shaft and a working body, is equipped with a rotor installed in the horizontal shaft end of the shaft of the screw for feeding the anode mass from the horizontal screw to the inclined one, and the working body is made in the form of a discus thrower located in the casing. The thrower casing is equipped with a guide tube and is mounted with the possibility of rotation and tilt relative to the inclined screw. The discus thrower is provided with stiffeners for feeding material into the guide tube, the height of the inner part of the stiffeners being greater than the height of their outer part. The blades are tangentially fixed on the rotor hub.

Предлагаемую конструкцию дополняют частные отличительные признаки, направленные на решение поставленной задачи.The proposed design is complemented by private distinctive features aimed at solving the problem.

Ребра жесткости дискового метателя расположены радиально или тангенциально относительно ступицы дискового метателя.The stiffeners of the discus thrower are located radially or tangentially relative to the hub of the discus thrower.

Ребра жесткости дискового метателя выполнены в виде уголка, полки которого расположены по отношению к ступице дискового метателя тангенциально и радиально.The stiffeners of the disk thrower are made in the form of a corner, the shelves of which are located tangentially and radially with respect to the hub of the disk thrower.

Ребра жесткости дискового метателя выполнены криволинейными, причем, внутренние части ребер жесткости расположены тангенциально по отношению к ступице дискового метателя, а внешние - радиально или внутренние части ребер жесткости расположены радиально, а внешние образуют с тангенциальной составляющей линейной скорости вращения диска метателя острый угол.The stiffeners of the discus thrower are made curved, moreover, the internal parts of the stiffeners are tangential to the hub of the discus thrower, and the outer parts are radially or the inner parts of the stiffeners are radial, and the outer ones form an acute angle with the tangential component of the linear speed of the discus thrower.

Дисковый метатель помещен коаксиально в кожухе цилиндрической формы.The discus thrower is placed coaxially in a cylindrical casing.

Ротор обеспечивает бесперебойную подачу анодной массы из горизонтального шнека в наклонный, снижение сопротивления вращения горизонтального шнека и мощности его привода. Также исключаются отказы и сбои в работе машины по причине переполнения горизонтального шнека. Дисковый метатель исключает контакт анодной массы с днищем кожуха и благодаря этому снижается величина сопротивления вращения, износ днища кожуха и мощность привода метателя. Ребра жесткости диска метателя обеспечивают стабильную подачу анодной массы в направляющую трубу кожуха.The rotor provides uninterrupted supply of the anode mass from the horizontal screw to the inclined one, reducing the resistance to rotation of the horizontal screw and its drive power. Failures and malfunctions of the machine due to overflow of the horizontal screw are also excluded. The discus thrower eliminates the contact of the anode mass with the bottom of the casing and thereby reduces the value of rotation resistance, wear of the bottom of the casing and drive power of the thrower. The stiffeners of the thrower disc provide a stable supply of the anode mass to the guide tube of the casing.

Возможность пространственной ориентации направляющей трубы путем поворота и наклона кожуха метателя относительно наклонного шнека и поддержания оптимальной скорости вращения дискового метателя позволяет обеспечивать равномерное распределение массы по поверхности анода, в том числе подачу материала в места закрытые штырями.The spatial orientation of the guide tube by turning and tilting the thrower casing relative to the inclined screw and maintaining the optimal rotation speed of the disc thrower allows for uniform distribution of mass over the surface of the anode, including the supply of material to the places closed by pins.

Существенными отличиями заявляемой машины являются: ротор, лопасти которого закреплены на его ступице тангенциально и обеспечивают бесперебойную подачу анодной массы из горизонтального шнека в наклонный; дисковый метатель, расположенный в кожухе, который снабжен направляющей трубой и выполнен с возможностью наклона и поворота относительно наклонного шнека; дисковый метатель снабжен ребрами жесткости для подачи материала в направляющую трубу, причем высота внутренней части ребер жесткости больше высоты внешней их части.Significant differences of the claimed machine are: a rotor, the blades of which are fixed tangentially on its hub and ensure uninterrupted supply of the anode mass from the horizontal screw to the inclined; a discus thrower located in the casing, which is provided with a guide tube and is configured to tilt and rotate relative to the inclined screw; the discus thrower is provided with stiffeners for feeding material into the guide tube, the height of the inner part of the stiffeners being greater than the height of the outer part.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и признаков аналога и прототипа свидетельствует о соответствии решения критериям “новизна” и “существенные отличия”.A comparative analysis of the features of the proposed solution and the characteristics of the analogue and prototype indicates that the solution meets the criteria of “novelty” and “significant differences”.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображен общий вид машины для загрузки анодной массы;figure 1 shows a General view of the machine for loading the anode mass;

на фиг.2 изображен общий вид машины в рабочем состоянии при загрузке анодной массы;figure 2 shows a General view of the machine in working condition when loading the anode mass;

на фиг.3 представлен общий вид диска метателя.figure 3 presents a General view of the disc thrower.

Заявляемая машина содержит самоходное шасси 1, силовой агрегат 2, бункер 3, кабину 4, шнековый дозатор 5, транспортирующие горизонтальный 6 и наклонный 7 шнеки, ротор 8 и дисковый метатель 9. В нижней части бункера 3 установлен шибер 10, который открывается посредством гидроцилиндра 11. Поворот наклонного шнека 7 в рабочее положение осуществляется гидроцилиндром 12.The inventive machine contains a self-propelled chassis 1, a power unit 2, a hopper 3, a cabin 4, a screw feeder 5, transporting horizontal 6 and inclined 7 screws, a rotor 8 and a discus thrower 9. A slide 10 is installed in the lower part of the hopper 3, which opens by means of a hydraulic cylinder 11 . The rotation of the inclined screw 7 in the working position is carried out by the hydraulic cylinder 12.

Для упрощения конструкции шнековый дозатор 5, транспортирующий горизонтальный шнек 6, и ротор 8 последовательно установлены на валу горизонтального шнека 6. На ступице 13 ротора 8 тангенциально закреплены лопасти 14 для подачи материала в наклонный шнек 7.To simplify the design, the screw feeder 5, transporting the horizontal screw 6, and the rotor 8 are sequentially mounted on the shaft of the horizontal screw 6. On the hub 13 of the rotor 8, blades 14 are tangentially fixed for feeding material into the inclined screw 7.

Дисковый метатель 9 помещен в кожухе 15, который закреплен в верхней части наклонного шнека 7. Причем кожух 15 снабжен направляющей трубой 16. Дисковый метатель 9 состоит из ступицы 17, диска 18 и ребер 19 жесткости, которые обеспечивают стабильную подачу анодной массы в направляющую трубу 16. Высота внутренней части ребер 19 жесткости больше высоты внешней их части. Наклон и поворот кожуха 15 метателя 9 относительно наклонного шнека 7 производятся гидроцилиндрами 20 и 21.The discus thrower 9 is placed in the casing 15, which is fixed in the upper part of the inclined screw 7. Moreover, the casing 15 is provided with a guide tube 16. The discus thrower 9 consists of a hub 17, a disk 18 and stiffeners 19, which provide a stable supply of the anode mass to the guide pipe 16 The height of the inner part of the ribs 19 stiffness greater than the height of the outer part. The inclination and rotation of the casing 15 of the thrower 9 relative to the inclined screw 7 are made by hydraulic cylinders 20 and 21.

Машина имеет гидравлический привод шасси, рабочего оборудования и рулевого управления.The machine has a hydraulic drive chassis, work equipment and steering.

Машина для загрузки анодной массы работает следующим образом.Machine for loading the anode paste works as follows.

После загрузки анодной массы в бункер 3 машина своим ходом доставляет ее до электролизера. При загрузке бункера 3 и при переездах машины шибер 10 находится в закрытом положении, прикрывая шнековый дозатор 5, а наклонный транспортирующий шнек 7 - в транспортном положении.After loading the anode mass into the hopper 3, the machine delivers it to the electrolyzer on its own. When loading the hopper 3 and when moving the machine, the gate 10 is in the closed position, covering the screw feeder 5, and the inclined conveying screw 7 is in the transport position.

При раздаче анодной массы в анод электролизера наклонный шнек 7 устанавливается в рабочее положение посредством гидроцилиндра 12. Последовательно приводятся во вращение метатель 9, наклонный транспортирующий шнек 7 и горизонтальный транспортирующий шнек 6 с установленными на его валу шнековым дозатором 5 и ротором 8. После открытия шибера 10 гидроцилиндром 11 анодная масса подается из бункера 3 шнековым дозатором 5 в горизонтальный транспортирующий шнек 6 и далее посредством ротора 8 - в наклонный транспортирующий шнек 7, где она поднимается на уровень анода и дисковым метателем 9 распределяется по поверхности анода. Манипулируя гидроцилиндром 20 наклона кожуха 15 метателя 9, регулируется дальность подачи анодной массы и соответственно ее распределение по ширине анода. Действуя гидроцилиндром 21 поворота кожуха 15, обеспечивается распределение анодной массы по длине анода, в том числе подача массы в места, находящиеся за штырями.When distributing the anode mass into the anode of the electrolyzer, the inclined screw 7 is set to the operating position by means of the hydraulic cylinder 12. The thrower 9, the inclined conveying screw 7 and the horizontal conveying screw 6 with the screw batcher 5 and the rotor 8 mounted on its shaft are subsequently rotated. After opening the gate 10 by hydraulic cylinder 11, the anode mass is fed from the hopper 3 by a screw feeder 5 into the horizontal conveying screw 6 and then by means of the rotor 8 into the inclined conveying screw 7, where it rises level of the anode and thrower disc 9 is distributed over the surface of the anode. By manipulating the hydraulic cylinder 20 of the inclination of the casing 15 of the thrower 9, the feed range of the anode mass and its distribution over the width of the anode are regulated. Acting by the hydraulic cylinder 21 of rotation of the casing 15, the distribution of the anode mass along the length of the anode is provided, including the supply of mass to the places behind the pins.

Положительные результаты предложенных технических решений.Positive results of the proposed technical solutions.

Предлагаемая машина обеспечивает бесперебойную подачу и равномерное распределение анодной массы по поверхности анода, в том числе подачу материала в места, закрытые штырями. В свою очередь, равномерное распределение анодной массы позволяет улучшить качество анода и повысить технико-экономические показатели электролиза, исключить применение ручного труда во вредных условиях работы. Машина отличается от известных меньшими значениями рабочих нагрузок и мощности на вращение горизонтального шнека и метателя и в целом - более высокой надежностью и эффективностью.The proposed machine provides an uninterrupted supply and uniform distribution of the anode mass over the surface of the anode, including the supply of material to places covered by pins. In turn, a uniform distribution of the anode mass allows to improve the quality of the anode and increase the technical and economic indicators of electrolysis, to exclude the use of manual labor in harmful working conditions. The machine differs from the known lower values of workloads and power for rotation of the horizontal auger and thrower, and in general - higher reliability and efficiency.

Представленные положительные результаты подтверждены проведенными в корпусах электролиза ОАО "КрАЗ" производственными испытаниями выполненной согласно формуле изобретения машины для загрузки анода.The presented positive results are confirmed by industrial tests carried out in the electrolysis bodies of OJSC "KrAZ" performed in accordance with the claims of the machine for loading the anode.

Список использованных источников информацииList of used information sources

1. Авторское свидетельство №1138435 А, С 25 С 3/14.1. Copyright certificate No. 1138435 A, C 25 C 3/14.

2. Патент Российской Федерации №2128247 C1, С 25 С 3/12, Бюл. №9, 1999.2. Patent of the Russian Federation No. 2128247 C1, C 25 C 3/12, Bull. No. 9, 1999.

3. Патент Российской Федерации №2169214 C1, С 25 С 3/12, Бюл. №17, 2001.3. Patent of the Russian Federation No. 2169214 C1, C 25 C 3/12, Bull. No. 17, 2001.

Claims

1. Machine for loading the anode mass, containing a self-propelled chassis, a hopper transporting horizontal and inclined screws, a screw batcher mounted on the horizontal screw shaft for feeding the anode mass from the hopper and a working body, characterized in that it is equipped with a horizontal screw made in the output part of the shaft the rotor for feeding the anode mass from the horizontal screw to the inclined, the working body is made in the form of a disc thrower placed in a casing, which is equipped with a guide tube and installed with the possibility of inclination it is turning relative to the inclined screw, the discus thrower is equipped with stiffeners for feeding material into the guide tube, and the height of the inner part of the stiffeners is greater than the height of their outer part, and tangentially blades are fixed on the rotor hub.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the stiffeners of the discus thrower are arranged radially.

3. The machine according to claim 1, characterized in that the stiffeners are located tangentially relative to the hub of the discus thrower.

4. The machine according to claim 1, characterized in that the stiffeners of the disk thrower are made in the form of a corner, the shelves of which are located tangentially and radially with respect to the hub of the disk thrower.

5. The machine according to claim 1, characterized in that the stiffeners of the disc thrower are made curved, and the inner parts of the stiffeners are located tangentially with respect to the hub of the discus thrower, and the outer ones are radial.

6. The machine according to claim 1, characterized in that the stiffeners of the disc thrower are curved, and the inner parts of the stiffeners are radially arranged, and the outer ones form an acute angle with the tangential component of the linear speed of rotation of the disc thrower.

7. The machine according to claim 1, characterized in that the discus thrower is placed coaxially in a cylindrical casing.