SU1623569A3 - Устройство дл механизированной замены анодов в электролизере дл получени алюмини - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам, примен емым ы электролизных цехах дл  производства алюмини , и служит дл  механизированной замены анодов в электролизерах . Цель изобретени  - повышение производительности и надежности устройства . Оно снабжено двум  горизонтальными плоскими станинами 3 и За,

Description

Изобретение относитс  к устройствам, примен емым в электролизных цехах дл  производства алюмини .

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и надежности уст- ройства.

Замена анодов в электролизных ваннах без выполнени  точных предварительных измерений положени  нового анода относительно изношенного позвол ет скоррек- тировать его положение после удалени  изношенного анода.

Изобретение заключаетс  в том, что в устройстве, имеющем форму клети, закрепленной на мостовом кране известного типа, который обычно имеетс  в электролизном цехе, дополнительно присутствуют две горизонтальные плоские станины, выступающие во взаимно противоположных направлени х в сторону от открытого ос- нооани  модул , при этом на каждой ви ступающей плоской станине установлены по крайней мере одни салазки скольжени , которые проход т внутрь упом нутого открытого основани  модул  и служат дл  удерживани  по крайней мере одного нового и одного изношенного анодов. Устройство содержит также кабину управлени  дл  оператора и симметрично расположенный бункер дл  окиси алюмини , по крайней ме- ре один вт гивающийс  позиционный элемент , имеющий форму вилки или подобную форму, выступающий сбоку из упом нутой клети и имеющий средство креплени  к анодной шине сбоку относительно анодно- го стержн  соседнего анода, служащий дл  того, чтобы модуль перед помещением в печь был точно позиционирован, благодари чему удал етс  изношенный анод и устанавливаетс  новый, при этом модуль удержива- етс  в неизменном положении; тележку, скольз щую по горизонтальным направл ющим выступающим сверху клети о направлении , перпендикул рном направлению перемещени  упом нутого держател  duo- да, и имеющую рычаг, который телескопически выступав в пертикальном направлении

и удерживает известное средство дл  откручивани  и фиксировани  стержн  анода на упом нутой анодной шине, а также подход щее средство дл  захвата и подъема этого анода, при этом тележка может перемещатьс , за счет чего изношенный анод возвращаетс  в центральное положение внутри клети и затем помещаетс  на держатель , поступающий из плоской станины; ус- тройстзо дл  пробивки корки электролита (дробилка), расположенное на вт гиваемом телескопическом рычаге; устройство дл  очистки верхней поверхности изношенного анода и устройство дл  очистки полости Р котсиой находитс  изношенный анод.

На фиг,1 схема устройства в исходном положении; на фиг.2 - модуль, закрепленный на тележке мостового крана с новым анодом на нем, вид сбоку; на фиг.З - схема расположени  модул  вблизи элект- i мизера (дробилка в pa6o4JM состо нии); га фиг.4 - схема расположени  модул , KOI да вилкообразные элементы подвешены к анодной шине; на фиг.5 - то же, при выполнении операции захвата, откручивани  и подъема изношенною анода и окончательного его позиционировани  внутри модул ; на ф -.г.б - средстьо удерживани  наношенного анода после того, как он отодвинут в центр модул ; на фиг,7 -модуль с изношенным и новым анодами в их отодвинутом положении на соответствующих плоских станинах, вид спереди; на иг.в - скреперное устройство, служащее дл  очистки верхней поверхности изношенного анода перед удалением знодг; на фиг.9 - средство очистки вилочного типа, служащее дл  очистки полости, из м -торой изъ т изношенный or.or,, на фиг.10 - устройство дл  передачи нового анода из фиксированного положз- нил внутрь модул  и в ванну с закреплением его к анодной шине; на фиг. 11 - бункер в его рабочем положении дл  покрыти  нового очода ок -сью а/юмини  до тою, ка изношенный анод будет полностью удален из

В Л НЫ.

Устройство дл  замены анодов пред- ствл ет собой многофункциональный модуль , который выполнен в виде клети, образованной четырьм  вертикальными стойками 1,1 а, 1в (четверта  стойка не видна ), скрепленными наверху горизонтальными ст жками 2, за счет чего образуетс  конструкци , подобна  коробке, имеюща  открытые боковые стенки и пол. К паре стоек 1-1в и 1а-1с (последн   не видна) прикреплены две плоские станины 3 и За, которые компланарны и расположены симметрично относительно центральной оси клети. На каждой из упом нутых плоских станин 3 и За расположены держатели 4 и 4а, которые могут перемещатьс  вовнутрь центральной части клети, как показано короткими пунктирными лини ми и обозначено цифрой 4в на фиг.1.

Эти держатели служат дл  удерживани  и перемещени  в центральную область кабины и из нее нового и изношенного анодов . На каждом держателе 4 и 4а имеетс  вертикальна  стойка 5 и 5а, на верхнем конце которой имеетс  запирающее средство 6 и 6а известного типа, которое служит дл  фиксации и удерживани  стержн  7 анодов (фиг.7).

Сбоку стоек, образующих кабину, и со смещением относительно перемещаемых держателей 4 и 4а расположены кабина 8 управлени  дл  оператора, а на противоположной стороне - бункер 9, содержащий окись алюмини  дл  покрыти  нового анода после его позиционировани  с помощью ориентируемого питательного шланга 9а.

Перед плоской станиной 3 установлен телескопический рычаг 10 с дробилкой 11 известного типа. Этот рычаг прикреплен к плоской станине, так, что он имеет возможность перемещатьс  из исходного положени  10 (фиг.З) в рабочее положение 10а. К нижней внутренней части клети подвешен в точке 12 другой телескопически работающий рычаг 13 (фиг.2), к которому прикреплена поворотна  вилка или нож 14, служащий дл  очистки ванны после удалени  изношенного анода (фиг.9).

В исходном состо нии рычаг 13 скребка 14 вт нут и находитс  в положении, показанном на фиг.1 и 2, тогда как в рабочем положении он выноситс  в позиции 13а-14а (фиг.9).

В нижней части клети имеетс  еще телескопический . рычаг, котооый расположен параллельно телескопическому рычагу Юа дробилки, На свободном краю упом нутого телескопического рычага расположен скрепер или нож. Он примен етс  дл  очистки верхней поверхности изношенного анода от

остатков корки, падающих в ванну, благодар  чему удаетс  избавитьс  от значительного числа трудоемких операций по работе с остатками содержимого ванны, котора 

должна быть заменена.

В предлагаемом устройстве затвердевший раствор добавл етс  в ту же самую ванну, из которой он получен, что предотвращает изменение состава ванны при ис0 пользовании таких специальных добавок, как литий, магний и подобные.

Внутри верхней внутренней части клети имеетс  тележка 15 с приводом от двигател , котора  может перемещатьс  по

5 направл ющим рельсам 15а, выступа  наружу клети в направлении, перпендикул рном направлению подачи держателей анодов 4 и 4а. К этой тележке 15 прикреплен рычаг 16, который телескопически

0 выт гиваетс  и регулируетс . К нижней части упом нутого рычага 16 прикреплено устройство 17, служащее дл  захвата, откручивани  и подъема стержн  анода 7 с целью его удалени  от анодной шины,

5 Устройство захвата и подъема 17 начинает работать, когда модуль расположен бок о бок с электролизером в точно определенном и стабильном положении д/ы того, новый анод был установлен точно в то же

0 положение, в котором находилс  от ботан- ный анод.

С помощью двух гидравлически управл емых вилок 18 выполн етс  поз ционисование модул  относительно электролизера

5 19 (фиг.4, 5, 9 и 10). они ориентируютс  путем вращени  вокруг шарнира 20 в верхней правой части модул , а их свободные концы перемещаютс  путем смещени  модул  по высоте электролизера, вдоль и перлендику0 л рно фиксированному положению на анодной шине 21 и на анодной шине соседнего анода. Следовательно, высота расположени  модул  определ етс  расположением вилочного элемента на шине 21. а его боко5 вое смещение, т.е. расположение относительно соседнего анода, определ ете с помощью вилкообразной прокладки, контактирующей со стержнем упом нутого соседнего анода.

0 После окончательного позиционировани  модул  тележка 15 с блоком откручивани , извлечени  и подъема анода может выполнить операции удалени  отработанного анода и установки нового анода в точно

5 то же положение, в каком находилс  отработанный анод.

Модуль описанной конструкции с устройством замены анодов и вспомогательными устройствами оборудован средством подвески к обычному мостовому крану, уже

имеющемус  в рабочем помещении. Дл  этого с верхней крестовиной 2 соединен цилиндр 22 (фиг.2), который может скользить по цилиндрической направл ющей 23, верхн   поверхность которой плоска  дл  стыковки с выступом 24. выполненным заодно с тележкой 25, скольз щей по рельсам 26. Последние выполнены на основе обычного мостового крана (не показан) и расположены перпендикул рно направлению движени  этого мостового крана. На платформе 25 установлен кран 27, к крюку 28 которого прикреплен верхний край упом нутого цилиндра 22, соединенного с модулем.

Дл  придани  модулю стабильности против боковых колебаний в ходе перемещени  мостового крана цилиндр 23 снабжен четырьм  периферийными штыр ми 29, которые могут входить в выступ 24, выполненный заодно с тележкой 25. Следовательно , при. работе крана 27 цилиндр 22 скользит телескопическим способом внутри цилиндра 23, соединенного с основанием тележки 25, за счет чего модуль может подниматьс  или опускатьс  до требуемого уровн  при выполнении операций замены отработанного анода на новый.

Итак, модуль может совершать три вида движени  в пространстве: движение вверх- вниз в вертикальном направлении, обеспечиваемое краном 27 тележки 25, движение в продольном направлении, параллельно анодам ванны с помощью мостового крана и движение перпендикул рно сто щим бок о бок анодам с помощью тележки 25 на мостовом кране перпендикул рно направлению движени  указанного мостового крана.

Система подвески модул  к тележке мостового крана также компенсирует все возможные ошибки при установке. Телескопическа  сйтсема содержит также устройство поворота модул  на 180°, за счет чего модуль может работать на обоих сторонах электролизера. Более того, может быть установлена система защиты известного типа , необходима  при перемещении модул  внутри боковых пролетов без столкновений .

Предлагаемый модуль может быть дополнен двум  стойками 30 (фиг,Т-2), ко торые могут опускатьс  вниз в рабочем положении модул , стабилизиру  его во врем  рабочих операций.

Применение модул  и последовательность операций по замене анода описаны ниже со ссылкой на фиг.З - 11, на которых показана замена изношенного или отрабо- тан ого анода 31 на новый анод 32.

Мостовой кран в исходном состо нии расположен над модулем, и к нему подключен кабель питани  (не показан), служащий дл  включени  различных устройств, нахо- д щихс  в модуле; предполагаетс , что новый анод 32 уже находитс  на модуле, на боковом держателе 4а, стержень анода при этом зафиксирован устройством 6а. Модуль подвешен к тележке 25 и подн т, цилиндр

0 23 приближен к плоскости выступа 24, выполненного заодно с тележкой 25. При выполнении этого этапа стойки 30 держател  вт нуты или сложены.

Затем при помощи мостового крана и

5 тележки 25, расположенной на нем, модуль устанавливаетс  вблизи электролизера, при этом рельсы 15а тележки 15 располагаютс  перпендикул рно р ду анодов (фиг.З). Оператор , наход щийс  в кабине 8 управлени ,

0 перемещает несущий рычаг дробилки вниз из исходного положени  10 в рабочее положение 10а (фиг.З) и затем под воздействием телескопического рычага 10 дробилки 11 располагаетс  с противоположной стороны

5 удал емого анода (не показан) и разламывает корку под этим углом; затем за счет смещени  мостового крана и модул  дробилка 11 перемещаетс  перед анодом 31, за счет чего дробитс  корка по наружному пе0 реднему краю этого же анода. Модуль перемещаетс  в конечное положение отно- сите льно печи (фиг.4). Это положение определ етс  путем опускани  вниз вилки 18 на анодную шину 21 и контактировани  ее с

5 этой шиной. Точна  фиксаци  положени  омредел етс  расположением стержн  анода вблизи отработанного анода, к которому прикрепл етс  втора  вилка, по высоте анодной шины 21 и путем фиксировани 

0 удалени  модул  от той же анодной шины 21. Затем тележка 15 перемещаетс  из исходного положени  в наружное положение 15в (фиг.5), телескопический рычаг 16 опускаетс , вынос  при этом в рабочее положе5 ние блок 17, снабженный захватывающим и раскручивающим приспособлением, служащим дл  захвата и раскручивани  фиксатора креплени  анода 7 (фиг.5).

Положение блока 17 определ етс  автс

0 мачически по команде с вилки 18 и анодной шины 21.

Когда стержень анода откреплен от держател  и удерживаетс  рычагом 16 с помощью толкател , отработанный анод 31

5 выходит из ванны под действием ударника 17а, соединенного с блоком 17. Устройство также удерживает стержень анода 31 и за счет подъема рычага 16 и возврата тележки 15 из положени  15а ь стопорное положение внутри модул , анод 31 перемещаетс  в

отверстие между двум  плоскими станинами 3 и 4а и останавливаетс  внутри модул , в котором держатель 4 принимает изношенный анод 31 путем перемещени  плоской станины в верхнее положение.

На фиг.6 анод 31 показан внутри модул , а на фиг.7 показан анод, расположенный на держателе в отт нутом положении, в котором ось 7 фиксирована устройством 6.

После извлечени  отработанного анода из ванны и перед подъемом этого анода рычагом 16 срабатывает устройство очистки верхней поверхности этого анода, которое под действием телескопического рычага 33 перемещаетс  по направлению к скребку 34 и контактирует с анодом до тех пор. пока оно не достигает положени  34а (фиг.8). После удалени  отработанного анода начинает работать пеноснимающее устройство , снабженное вилкой или ножом, положение которых регулируетс  с помощью телескопического рычага 13, которое очищает поверхность, освобожденную отработанным анодом, и при завершении очистки это устройство отводитс  назад в исходное положение (фиг.8).

Новый анод 32 перемещаетс  с помощью его держател  4а в центр модул  в положение, задаваемое рычагом 16 верхней тележки 15, на ту же высоту относительно исходной плоскости, на которой находитс  отработанный анод; рычаг 16 устанавливает новый анод 32 внутри ванны и затем завинчивает его на держатель, который крепит стержень анода 7а к анодной шине 21. Следовательно , отпадает необходимость в точных регулировочных операци х.

Когда новый анод устанавливаетс  в конечном положении (фиг. 10), начи, ,т работать бункер 9 (фиг. 11), который с по мощью шланга 9а наносит покрытие на новый, расположенный в нужном месте, анод 32. Затем модуль с помощью мостового крана перемещаетс  в то место, из которого должен быть извлечен отработанный анод и в которое нужно поместить новый анод,

В исходном состо нии модуль находитс  на трейлере или на самодвижущейс  тележке известного типа (не показана). Более того, предлагаемый модуль может содержать две пары держателей анодов 4-4а, с помощью которых на модуле могут располагатьс  два новых анода, а два отработанных анода могут быть извлечены из электролизера с использованием меньшего количества рабочих операций.

Claims (2)

1.Устройство дл  механизированной замены анодов в электролизере дл  получени  алюмини  в виде многофункционального модул , имеющего форму клети, открытой снизу, расположенной на мостовом кране с возможностью ее перемещени  перпендикул рно направлению движени  крана, при этом многофункциональный модуль содержит плоские станины дл  новых и изношенных анодов, кабину управлени  оператора, соединенную с загрузочным устройством и расположенную снаружи его, тележку, имеющую возможность перемещени  по

горизонтальным направл ющим, расположенным сверху плиты и выступающим в направлении, перпендикул рном направлению перемещени  держател  анода, и телескопический рычаг, имеющий возможность

перемещени  в вертикальном направлении и удерживающий средство дл  откручивани  и фиксировани  стержн  анода на анодной шине, а также средство дл  захвата и подъема анода и перемещени  его внутрь

кабины, отличающеес  тем, что. с целью повышени  производительности и надежности устройства, оно снабжено двум  горизонтальными пгоскими сгднинами, выступающими во взаимно противополож

ни/, направлени х в г. от о крытого основани  мпдул , при этом на к рй выступающей части станины уста ю емы по крайней мере одни салазки с ольжечи , расположенные внури сокрытого .т , модул  и служащие дл  v/icp.-HH ; по крайне мере одного нового .. одного изношенного анода, симметрично расположенным кабине оператора дг  материала покрыти , по крайней мере одним выполненным с возможное м перемещени  позиционным элементом з   випки, выступающим сбоку из клети и имеющим средство креплени  , анодной шине сбоку относительно анодного стержн  соседнего анода дл  точной усгангзки МОДУЛИ, средством дл  разрушени  ко(..ки электролита , телескопическим тержнем телескопическим средством дл  очистки зерхкей поверхности изношенного анода и имеющим возможность перемещени  пенсотде- л ющим механизмом очиски полосги дл  установки анода.

2.Устройство поп,1,отличающее- с   тем, что оно снабжено стойками дл 

стабилизации положени  модул  в рабочем состо нии, выполненными с возможностью перемещени  и расположенными в его нижней части.

Фив. г

Фиг.З

Фиг. 4

Фиг. 5

V / / /

За 32 w 31 /3

7 / / За 32 Ьа ГЗ

4 Фиг. 6

31 Фиг. 7

75о 15Ъ Г//

Фиг. В

и

оо а л

1-J-1A

J/

155

Фие.Ю

75

Фиг. 11