МАШИНА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ЗАГРУЗКИ СЫПУЧЕГО СЫРЬЯ В ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ Российский патент 2018 года по МПК C25C3/14 

Изобретение относится к цветной металлургии, к оборудованию для получения алюминия электролитическим способом, в частности к устройствам для обслуживания электролизеров.

Известна машина для верхней раздачи глинозема в бункеры электролизеров (патент РФ на промышленный образец №56760). Аналог содержит самоходное колесное шасси, на котором в задней части установлен бункер, а в передней части установлена кабина. Вдоль верхней и боковой стенки, в продольном вырезе угла бункера, в транспортном положении машины, установлен выгрузной шнек с жестко установленной загрузочной корзиной для загрузки глинозема в верхний бункер электролизера. В режиме загрузки верхнего бункера электролизера выгрузной шнек поворачивается относительно вертикальной оси в сторону кабины вперед на угол до 90 градусов, выгрузной шнек установлен с возможностью качания в вертикальной плоскости.

Недостатком аналога является его не универсальность из-за невозможности выполнять нижнюю подсыпку на корку электролизера, недостаточная обзорность из кабины при загрузке глинозема в верхний бункер электролизера из-за недостаточного угла поворота шнека в сторону комфортного обзора водителю, пыление машины при загрузке из-за недостаточного уплотнения горловины бункера электролизера жестко установленной загрузочной горловиной выгрузного шнека и отсутствия фильтрации вытесняемого из бункера пыльного воздуха перемешанного с глиноземом, что приводит к повышенному расходу сырья и загрязнению окружающей среды.

Так же известна машина для верхней раздачи глинозема в бункеры электролизеров (патент РФ на промышленный образец №56790). Аналог содержит самоходное колесное шасси, на котором в задней части установлен бункер, а в передней части установлена кабина. Вдоль верхней и боковой стенки, в продольном вырезе угла бункера, в транспортном положении машины, установлен выгрузной шнек с жестко установленной загрузочной корзиной для загрузки глинозема в верхний бункер электролизера. В режиме загрузки верхнего бункера электролизера выгрузной шнек поворачивается относительно вертикальной оси в сторону кабины вперед на угол до 90 градусов, выгрузной шнек установлен с возможностью качания в вертикальной плоскости.

Недостатком аналога является его не универсальность из-за невозможности выполнять нижнюю подсыпку на корку электролйзера, недостаточная обзорность из кабины при загрузке глинозема в верхний бункер электролизера из-за недостаточного угла поворота шнека в сторону комфортного обзора водителю, пыление машины при загрузке из-за недостаточного уплотнения горловины бункера электролизера жестко установленной загрузочной горловиной выгрузного шнека и отсутствия фильтрации вытесняемого из бункера пыльного воздуха перемешанного с глиноземом, что приводит к повышенному расходу сырья и загрязнению окружающей среды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой является универсальная машина для транспортировки и загрузки сыпучих материалов в электролизер (патент РФ на изобретение №2608013, С25С 3/14, опубл. 11.01.2017 г.).

Аналог содержит бункер, который установлен в задней части на самоходном колесном шасси, кабина установлена в передней части, на выгрузном шнеке посредством упругого элемента установлена выгрузная корзина для загрузки глинозема в нижний боковой бункер автоматической подачи (АПГ) электролизера. Выгрузной шнек в транспортном положении направлен вдоль боковой стенки верху кабины загрузочной горловиной вперед, в режиме загрузки нижнего бокового бункера АПГ электролизера выгрузной шнек имеет возможность поворота относительно вертикальной оси назад в сторону от кабины на угол не более 90 градусов, выгрузной шнек установлен с возможностью качания в вертикальной плоскости. Загрузочная горловина закреплена на выгрузном шнеке посредством упругого элемента. К выгрузному шнеку присоединен трубопровод с гибкими вставками для сброса вытесняемого при загрузке сырья из бункера АПГ электролизера пыльного воздуха в бункер машины. Для нижней подсыпки глинозему на корку предусмотрена гибкая труба.

Основным недостатком известной машины является невозможность загрузки сырья в верхние бункеры электролизеров из-за недостаточной длины выгрузного шнека, недостатком является пыление при загрузке из-за отсутствия фильтрации вытесняемого из бункера электролизера воздуха насыщенного глиноземом в бункер машины, что приводит к повышенному расходу сырья при пылении и загрязнению окружающей среды. Недостатком является и повышенное пыление при нижней подсыпке из-за того, что поток сырья из выгрузного лотка направлен вдоль лотка.

Техническим результатом изобретения является создание универсальной самоходной машины для транспортировки, загрузки сырьем верхних бункеров и для нижней подсыпки корки электролизеров, имеющая хороший обзор с рабочего места при работе, что повышает производительность; и обеспечивающая за счет обеспыливания воздуха при работе экономию сырья и не загрязняющая окружающую среду.

Технический результат достигается тем, что в машине для транспортировки и загрузки сыпучего сырья в электролизер для получения алюминия, содержащей установленный на самоходном шасси с кабиной бункер для сыпучего сырья, оснащенный выгрузным шнеком с загрузочной горловиной на его конце для верхней загрузки сыпучего сырья в электролизер и выгрузным, лотком для нижней подсыпки электролизера, новым является то, что выгрузной шнек установлен в продольном вырезе угла бункера и расположен в транспортном положении вдоль бункера загрузочной горловиной назад с возможностью приведения в рабочее положение путем поворота относительно вертикальной оси в сторону кабины, вперед и вправо на угол больший 90 градусов и подъема относительно горизонтальной оси, при этом загрузочная горловина закреплена на выгрузном шнеке на осях с возможностью качания в горизонтальной плоскости, причем между загрузочной горловиной; и выгрузным шнеком установлена фильтровальная ткань.

Изобретение дополняют частные отличительные признаки: выгрузной шнек установлен с возможностью качания в вертикальной плоскости; выгрузной лоток снабжен насадкой.

Изобретение поясняется рисунками, где: на фиг. 1 показан общий вид машины (вид сбоку) с выгрузным шнеком в транспортном положении; на фиг. 2 показан общий вид машины (вид сверху) с выгрузным шнеком в рабочем положении и в транспортном положении; на фиг. 3 показан общий вид машины (вид спереди) с выгрузным шнеком и выгрузной лотки в рабочем положении; на фиг 4 показан вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 5 показан разрез по стрелкам Б-Б на фиг. 3.

Перечень конструктивных элементов:

Самоходное колесное шасси I;

Кабина водителя 2;

Бункер 3;

Продольный вырез угла бункера 4;

Загрузочная горловина бункера 5;

Выгрузной шнек для загрузки верхних бункеров электролизеров в транспортном положении 6;

Выгрузкой шнек для загрузки верхних бункеров электролизеров в рабочем положении 7;

Загрузочная горловина выгрузного шнека 8;

Гидроцилиндр привода поворота выгрузного шнека 9;

Ось поворота выгрузного шнека 10;

Гидроцилиндр привода подъема-опускания выгрузного шнека 11;

Ось опускания подъема выгрузного шнека 12; Фильтровальная ткань 13;

Ось качания загрузочной горловины выгрузного шнека 14; Верхний бункер электролизера 15;

- Выгрузной лоток для нижней раздачи в транспортном положении 16;

- Гидроцилиндр опускания выгрузного лотка 17;

- Выгрузной лоток для нижней раздачи в рабочем положении 18;

- Аэрожелоб 19;

- Вертикальный шнек для подачи сырья в выгрузной шнек 20;

Кран переключатель направления выгрузки 21;

Корка электролизера 22;

Насадка выгрузного лотка 23.

Машина предназначена для внутрицеховой транспортировки и загрузки сыпучего сырья - порошкового или гранулированных глинозема, фторсолей, их смеси или дробленых отходов электролитной корки в верхние бункера электролизеров, а так же для нижней подсыпки сырья на корку электролизера.

Машина состоит из самоходного колесного шасси 1 с установленной в передней части шасси кабиной водителя 2. В задней части шасси, за кабиной 2, установлен бункер 3. Вдоль верхней и боковой стенки бункера 3 предусмотрен продольный вырез 4, а на верхней стенке бункера предусмотрена загрузочная горловина 5, через которую производится загрузка бункера машины 3 сырьем.

Выгрузной шнек для загрузки верхних бункеров электролизера в транспортном положении 6 располагается вдоль бункера 3 в специальном вырезе бункера 4. В рабочем положении, при загрузке верхних бункеров электролизера 15, выгрузной шнек повернут на угол более 90 градусов в положение 7.

На конце выгрузного шнека 7 расположена загрузочная горловина 8. Поворот выгрузного шнека из транспортного положения 6 в рабочее положение 7 производится относительно вертикальной оси 10 гидроцилиндром 9. Подъем опускание выгрузного шнека из транспортного положения в рабочее положение производится относительно горизонтальной оси 12 гидроцилиндром 11.

Для плотного прилегания загрузочной горловины 8 к фланцу загрузочной горловины бункера электролизера 15, она имеет возможность горизонтального качания на конце выгрузного шнека 7 за счет горизонтальных осей 14.

Промежуток между выгрузным шнеком 7 и загрузочной горловиной 8 закрыт фильтровальной тканью 13, которая обеспечивает фильтрацию выходящего из бункера электролизера 15 пыльного воздуха при загрузке сырья и позволяет свободно качаться загрузочной горловине 8 на осях 14 и обеспечивать плотную установку горловины 8 на бункер электролизера 15 при загрузке сырья.

Для нижней подсыпки сырья предусмотрен выгрузной лоток 16. Лоток из транспортного 16 в рабочее положение 18 опускается гидроцилиндром 17. На выгрузном конце лотка предусмотрена насадка выгрузного лотка 23, которая меняет направление потока при подсыпке, направляя поток сырья вниз на корку электролита.

Подача сырья в выгрузной шнек 7 производится вертикальным шнеком 20. Подача сырья из бункера 3 в выгрузной лоток для нижней подсыпки 18 или в вертикальный шнек 20 производится аэрожелобом 19 за счет системы аэрации. Переключение потока сырья из аэрожелоба 19 в выгрузной лоток 18 или в вертикальный шнек 20 производится краном переключения направления выгрузки 21. Система аэрация обеспечивает давление воздуха в аэрожелобе 19, за счет которого происходит передвижение сырья из бункера машины 3.

Машина работает следующим образом.

Загрузка сырья в бункер 3 машины производится в зоне загрузки машин через загрузочную горловину 5. Загруженная сырьем машина самоходом передвигается в электролизный корпус, где или производится загрузка сырьем верхних бункеров 15 или производится нижняя подсыпка (раздача) сырья на корку 22. Таким образом, одна универсальная машина может сразу выполнять работу двух специальных машин.

Переключение направления загрузки сырья вверх или вниз производится водителем из кабины дистанционно управляемым краном 21.

Загрузка сырья в верхний бункер электролизера выполняется выгрузным шнеком 7 через загрузочную горловину 8 следующим образом. Машина устанавливается вдоль электролизера, выгрузной шнек поднимается из транспортного положения 6 гидроцилиндром 11 и поворачивается гидроцилиндром 9 на оси 10 вперед в сторону кабины, в зону хорошей видимости водителю - вперед и вправо, в рабочее положение 7, на угол примерно 100 градусов, до совмещения по вертикали загрузочной горловины 8. выгрузного шнека 7 и загрузочной горловины верхнего бункера электролизера 15. Опуская выгрузной шнек 7, совмещают загрузочную горловину 8 с фланцем загрузочной горловины верхнего бункера 15. Благодаря креплению загрузочной горловины 8 на выгрузном шнеке 7 с возможностью качания в горизонтальной плоскости на осях 14 и возможности качания выгрузного шнека 7 в вертикальной плоскости вверх-вниз на оси 12 обеспечивается плотное прилегание-загрузочной горловины шнека 8 к плоскости загрузочной горловины бункера электролизера 15. После этого включается система аэрация и аэрожелобом 19 происходит подача сырья в вертикальный шнек 20, из которого сырье подается в выгрузной шнек 7 и через загрузочную горловину 8 загружается в верхний бункер электролизера 15. При загрузке верхнего бункера электролизера 15 воздух насыщенный сырьем вытесняется из бункера 15, проходит через фильтровальную ткань 13, установленную в зазоре между загрузочной горловиной 8 и выгрузным шнеком 7, где фильтруется и обеспыленным выходит в электролизный корпус.

Для выполнения нижней подсыпки сырья непосредственно на корку электролита, водитель устанавливает машину вдоль электролизера, краном 21 переключает поток сырья с аэрожелоба 19 на выгрузной лоток 16 и с помощью гидроцилиндра привода опускания 17, опускает выгрузной лоток в рабочее положение 18 вправо вниз, направляя насадкой 23 струю сырья вниз на корку электролита 22. Продвигаясь вдоль электролизера на машине, водитель рассыпает сырье из лотка 18 равномерно по поверхности корки 22.

Положительные результаты предложенных технических решений.

Конструкция машины:

- за счет продольно расположенного выгрузного шнека в транспортном положении вдоль бункера в специальном его вырезе не увеличивает габариты по ширине и высоте и обеспечивает хорошую маневренность и удобство пользования машиной;

- за счет возможности поворота выгрузного шнека относительно вертикальной оси в сторону кабины вперед, на угол больший 90 градусов, в режиме загрузки верхнего бункера электролизера обеспечивает хороший обзор водителю с рабочего места зоны выгрузки сырья при работе, что повышает производительность;

- за счет закрепления загрузочной горловины на выгрузном шнеке на осях с возможностью качания в горизонтальной плоскости и возможности качания выгрузного шнека в вертикальной плоскости обеспечивает плотное прилегание загрузочной горловины шнека к плоскости загрузочной горловины верхнего бункера электролизера, что препятствует потерям сырья и не загрязняет окружающую среду;

- за счет установленной между загрузочной горловиной и выгрузным шнеком фильтровальной ткани обеспечивает сброс с фильтрацией (обеспыливанием) вытесняемого сырьем из верхнего бункера электролизера воздуха при загрузке сырья, что препятствует потерям сырья и не загрязняет окружающую среду;

- за счет наличия выгрузного шнека для загрузки верхних бункеров и выгрузного лотка для нижней подсыпки электролизеров обеспечивает универсальность самоходной машины, позволяет производить и загрузку сырьем верхних бункеров электролизеров и производить нижнюю подсыпку электролизеров;

- за счет направления потока сырья вниз строго на корку электролита, при нижней подсыпке, обеспечивает минимальное пыление.

Положительные результаты подтверждены проведенными в корпусах электролиза алюминиевого завода производственными испытаниями выполненной согласно формуле полезной модели опытно-промышленного образца машины.

Изобретение относится к устройствам для обслуживания электролизеров для получения алюминия. Машина для транспортировки и загрузки сыпучего сырья содержит установленный на самоходном шасси с кабиной бункер для сыпучего сырья, оснащенный выгрузным шнеком с загрузочной горловиной на его конце для верхней загрузки сыпучего сырья в электролизер и выгрузным лотком для нижней подсыпки электролизера. Выгрузной шнек установлен в продольном вырезе угла бункера и расположен в транспортном положении вдоль бункера загрузочной горловиной назад с возможностью приведения в рабочее положение путем поворота относительно вертикальной оси в сторону кабины, вперед и вправо на угол, больший 90°, и подъема относительно горизонтальной оси. Загрузочная горловина закреплена на выгрузном шнеке на осях с возможностью качания в горизонтальной плоскости. Между загрузочной горловиной и выгрузным шнеком установлена фильтровальная ткань. Обеспечивается хороший обзор с рабочего места при работе, повышение производительности, экономия сырья. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Машина для транспортировки и загрузки сыпучего сырья в электролизер для получения алюминия, содержащая установленный на самоходном шасси с кабиной бункер для сыпучего сырья, оснащенный выгрузным шнеком с загрузочной горловиной на его конце для верхней загрузки сыпучего сырья в электролизер и выгрузным лотком для нижней подсыпки электролизера, отличающаяся тем, что выгрузной шнек установлен в продольном вырезе угла бункера и расположен в транспортном положении вдоль бункера загрузочной горловиной назад с возможностью приведения в рабочее положение путем поворота относительно вертикальной оси в сторону кабины, вперед и вправо на угол, больший 90°, и подъема относительно горизонтальной оси, при этом загрузочная горловина закреплена на выгрузном шнеке на осях с возможностью качания в горизонтальной плоскости, причем между загрузочной горловиной и выгрузным шнеком установлена фильтровальная ткань.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что выгрузной шнек установлен с возможностью качания в вертикальной плоскости.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что выгрузной лоток снабжен насадкой.