УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОРЕЗКИ ПЕРИФЕРИИ АНОДА АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА Российский патент 2001 года по МПК C25C3/10 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, а именно к обслуживанию самообжигающихся анодов.

При получении алюминия на электролизерах с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом на верхней части анодного кожуха образуется козырек, который препятствует попаданию коксо-пекового слоя в тело анода. Налипание анодной массы в верхней части анодного кожуха приводит к разрыхлению коксо-пекового слоя во время перемещения кожуха и к ухудшению качества на боковой поверхности анода, т.е. к увеличению расхода сырья, ухудшению состояния атмосферы.

Прорезку периферии анода (разрушение козырька на верхней части анодного кожуха) в настоящее время производят с помощью отбойного молотка или лома, а также с использованием штанги штыревого крана, на конец которой крепят вертикальную металлическую пластину или "горячий штырь".

Основной недостаток первого способа - это тяжелый физический труд.

Недостатками применения штыревого крана являются:
1. Невозможность прорезки периферии анода в торце анодного кожуха под анодной рамой.

2. Большой вес (77,4 т) и как следствие значительная энергоемкость штыревого крана.

3. Привлечение крана для прорезки периферии анода препятствует его применению для выполнения основных технологических операций.

Технический результат изобретения - создание автономной, мобильной, экономичной и достаточно легкой машины, которая может прорезать периферию анода, устранять задиры и шероховатости на анодном кожухе до конуса спекания, перемешать анодную массу с середины анода на периферию, производить усреднение жидкой анодной массы (ЖАМ).

Технический результат достигается тем, что устройство для прорезки периферии самообжигающегося анода алюминиевого электолизера с верхним токоподводом содержит самоходную тележку, стрелу, выполненную с возможностью подъема, опускания и шарнирного выдвижения перпендикулярно ходу тележки, установленную на тележке, и рабочий орган, выполненный в виде ножа, установленный на стреле и имеющий поворотный механизм для изменения угла приложения в вертикальной плоскости. Рабочий орган имеет механизм разворота вокруг своей оси, а устройство снабжено платформой, на которой закреплена стрела с рабочим органом, выполненной с возможностью перемещения по оси, параллельной ходу устройства.

Общий вид устройства для прорезки периферии анода изображен на фиг. 1 - вид спереди, на фиг. 2 - вид сбоку.

Предлагаемое устройство снабжено в качестве шасси дизельным трактором 1 (МТЗ-80, ЮМЗ 6А или самоходной тележкой с гидроприводом). Ее рабочим органом служит нож 2, который перемещается в вертикальной плоскости горизонтальной стрелой 3 и вертикальной стрелой 4 с помощью гидроцилиндров 5 и 6. Нож 2 имеет поворотное устройство в вертикальной плоскости 7, состоящее из оси 8, кулисы 9 и гидроцилиндра 10, узел разворота 11 (фиг. 2) ножа 2 вокруг своей оси, состоящий из направляющей втулки 12, хвостовика ножа 13, поворотного гидродвигателя 14, зубчатой пары 15, и механизм разворота рабочего органа вокруг оси, проходящей по средней линии горизонтальной балки 3, состоящий из поворотной втулки 16 (фиг. 1), основания рабочего органа 17, поворотного гидродвигателя 18 и зубчатой пары 19.

В устройстве применен гидромолот 20, пика которого является хвостовиком ножа 13.

Устройство снабжено также механизмом перемещения рабочего органа по оси, параллельной шасси, состоящем из двух направляющих штоков 21, жестко крепящихся на раме шасси, по которым гидроцилиндром 22 (фиг. 2) перемещается платформа 23 с крепящимся на ней рабочим органом.

При работе машина устанавливается параллельно продольного борта электролизера. Ее нож 2 из транспортного положения перемещается на верх анода с помощью горизонтальной 3 и вертикальной стрелы 4, а также гидроцилиндров 5 и 6. Поворачивая нож 2 в вертикальной плоскости гидроцилиндром 10 с помощью кулисы 9 и оси 8 поворотного устройства 7, а также манипулируя включением в работу гидроцилиндров 5 и 6, нижняя заостренная часть ножа 2 устанавливается вдоль борта внутри анодного кожуха с небольшим углом от вертикали (5-6)^o в сторону анода. Гидроцилиндр 10 поворотного устройства 7 ставится в "плавающее положение", а гидроцилиндр 6 с помощью горизонтальной стрелы 3 создает давление ножа 2 вниз, при этом хвостовик ножа 13 перемещается в направляющей втулке 12 вверх. После этого включается в работу гидромолот 20, который энергию своих ударов передает через хвостовик ножа 13 непосредственно на нож 2. Последний прорубает периферию анода. После этого включается в работу гидроцилиндр 6 и горизонтальная стрела 3 перемещает нож 2 вниз до конуса спекания анода и ликвидирует на анодном кожухе задиры и шероховатости.

Затем нож 2 посредством гидроцилиндра 6 и горизонтальной стрелы 3 поднимается над поверхностью анода, включается в работу гидроцилиндр 22, который перемещает платформу 23 с рабочим органом вдоль стороны электролизера или это достигается перемещением всего устройства и все операции повторяются.

Перед прорубкой периферии анода в углах и торцах включают в работу поворотный гидродвигатель 14, который посредством зубчатой пары 15, направляющей втулки 12 и хвостовика ножа 13 узла разворота 11 ножа 2 вокруг своей оси, поворачивает нож 2 на нужный угол.

Для устранения задиров и шероховатостей на анодном кожухе ниже контрофорсов изменяют угол наклона ножа 2 к вертикали до 30^o в плоскости, параллельной боковой стороне анодного кожуха путем включения в работу поворотного гидродвигателя 18, который посредством зубчатой пары 19, поворотной втулки 16 и основания рабочего органа 17 поворачивают нож 2 на нужный угол.

Для усреднения анодной массы или перемещения верхних пеко-коксовых слоев вниз применяют специальные насадки, которые устанавливают на нижнюю часть ножа 2 с помощью болтов.

Для перемещения пеко-коксового слоя в верхней части конуса спекания анодной массы из средней части анода на периферию используют нож 2 и гидроцилиндры 5, 6.

Положительными факторами предлагаемой машины являются:
1. Незначительный вес, что при ее эксплуатации не разрушает полы и строительные конструкции.

2. Использование узла поворота ножа 2 вокруг своей оси 11 позволяет прорубать периферию в углах и торцах самообжигающего анода.

3. Применение поворотного устройства 7 ножа 2 позволяет перемещать анодную массу с середины анода на периферию, а также прорубать периферию под анодной рамой в торцах самообжигающегося анода.

4. Использование гидромолота 20, а также шарнирной системы выдвижения рабочего органа 2 (ножа) повышает эффективность ударного устройства и значительно уменьшает габаритные размеры машины.

5. Применение гидропривода упрощает конструкцию, повышает ее надежность и безопасность.

6. Использование готового шасси уменьшает стоимость машины.

Предлагаемое изобретение прошло промышленные испытания в корпусах электролиза и дало положительный результат.

Устройство для прорезки периферии анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом содержит самоходную тележку с установленной на ней стрелой, выполненной с возможностью ее подъема и опускания, шарнирного выдвижения перпендикулярно ходу машины, и рабочий орган, выполненный в виде ножа, установленный на стреле и имеющий поворотный механизм для изменения угла приложения в вертикальной плоскости. Рабочий орган имеет механизм разворота вокруг своей оси. Устройство снабжено платформой, на которой закреплена стрела с рабочим органом, выполненной с возможностью перемещения по оси, параллельной ходу устройства. Устройство является автономным, мобильным и экономичным. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для прорезки периферии самообжигающегося анода алюминиевого электролизера с верхним токоподводом, содержащее самоходную тележку, стрелу, выполненную с возможностью подъема, опускания и шарнирного выдвижения перпендикулярно ходу тележки, установленную на тележке, и рабочий орган, выполненный в виде ножа, установленный на стреле и имеющий поворотный механизм для изменения угла приложения в вертикальной плоскости. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочий орган имеет механизм разворота вокруг своей оси. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено платформой, на которой закреплена стрела с рабочим органом, выполненной с возможностью перемещения по оси, параллельной ходу устройства.