Устройство для управления демонтажом катодного кожуха алюминиевого электролизера Советский патент 1987 года по МПК C25C3/10 C25C3/20 

Изобретение относится к металлургии, к обслуживанию электропизеров для получения алюминия, в частности к демонтажу катодного кожуха.

Целью изобретения является уменьшение степени деформирования кожуха электролизера.

На фиг, 1 представлена функционально структурная схема .устройства для управления демонтажом катодного кожуха алюминиевого электролизера; на фиГо 2 - функционально-структурна схема блока управления насосом; на фиг, 3 - функционально-структурная схема блока управления вентилем; на фиг. 4 - функциональная зависимость давления масла в домкратах от расхода масла через вентиль; на фиг. 5 - диаграммы растяжения; на фиг. б - временные диаграммы.

величину минимального давления масла , «ин - с V п домкратах, достаточного

для свободного перемещения поршней

Устройство для управления демон-- тажом катодного кожуха алюминиевого

электролизера (фиг,, 1) содержит дат- 2Ь и. неприводящего к деформации стенок чик 1 давления масла в домкратах, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, блок 3 управления насосом, блок 4 управления вентилем, индикатор Ь, первый 6 и второй

кожуха. С помощью первого регулятора 6 маслостанции 15 осуществляют либо полное открытие либо частичное открытие вентиля 10. позволяющего 7 регуляторы 30 создать давления р

ост. ел м

насос 8э емкость 9 с маслом, вентиль 10, маслопровод 11j опорные балки 12, домкраты 13, блок 14 управлений ма- слостанцией и маслостанцио 15,

Блок 3 управления насосом (фиг, 2) содержит генератор 16 тактовых импульсов,, первьй элемент 17 задержки, первый 18 и второй 19 элементы па- мятИу элемент 20 сравнения,, элемент РШИ 21, RS-трнггер 22, усилитель 23, информационньш вход 24, второй элемент 25 задержки, вход 26 Останов, первьт 27 и второй 28 управляюидае выходы.

Блок 4 .управления вентилем (фнг.З) jr рез усилитель 23 и второй управляющий

содержит первый 29 и второй 30 элементы сравнения, первый инвертор 31, первый 32 и второй 33 задатчики, первый элемент И 34,, второй инвертор 35,, второй 36, третий 37 и чет- вертьш 38 элементы И, первый RS-триг- гер 395 первый 40, второй 41, третий 42 и четвертый 43 усилители, первая 44, вторая 455 третья 46 и четвертая 47 сигнальные лампочки, вход 48 Оуск, вход 49 Останов, информационный вход 50, управляющий вход 51, первьш 52, второй 53 и ,т15етий 54 управляющие выходы, второй RS-триггер

50

.55

выход 28 блока 3 на вход второго регулятора 7 и запрещает тем самым включение насоса 8 маслостанции 15, а через первый управляющий выход 27 блока 3 - на второй вход первого элемента И 34 блока 4. Сигнал Остайов поступает также на первый вход элемента ИЛИ 56 блока 4, с выхода - на S-вход RS-триггера 55,- устанавливая последний в единичное состояние. Единичный сигнал с прямого выхода RS- триггера 55 поступает на первьй вход элемента И 38. На информационные входы 24 и 50 блоков 3 и 4 соответствен55, элемент ИЛИ 56 и третий инвертор 57 .

Устройство предназначено для отрыва торцовых стенок от боковых стенок катодного кожуха с минимальным их деформированием. Поэтому элементы устройства должны обладать некоторым запасом прочности и выдерживать д ав/т MOt КС ч

0 ление масла (,Р ), превышающее на 10-15% возможное ( ), необходимое для отрыва стенок.

Устройство работает следующим образом.

5 С помощью первого задатчика 32 блока 4 задают в двоичном коде величину остаточного давления масла . . ел- необходимую для приведения устройства в исходное рабочее сос9 тояние, С помощью второго задатчика 33 блок 4 задают в двоичном коде

величину минимального давления масла , «ин - с V п домкратах, достаточного

для свободного перемещения поршней

кожуха. С помощью первого регулятора 6 маслостанции 15 осуществляют либо полное открытие либо частичное открытие вентиля 10. позволяющего 0 создать давления р

5

I-

0

ост. ел м

соответственно, С помощью второго регулятора 7 маслостанции 15 осуществляют либо включение насоса, либо его отключение.

Устройство приводят в исходное состояние следующим образом .

Подают питание на блоки устройства и единичный 1- мпульсный сигнал Останов на блок 14, Сигнал Останов поступает на вто.рой вход элемента ИЛИ 21 блока 3 и с его выхода на S-вход RS-триггера 22, переключая его в единичное состояние, С прямого выхода RS-триггера 22 единица поступает че

выход 28 блока 3 на вход второго регулятора 7 и запрещает тем самым включение насоса 8 маслостанции 15, а через первый управляющий выход 27 блока 3 - на второй вход первого элемента И 34 блока 4. Сигнал Остайов поступает также на первый вход элемента ИЛИ 56 блока 4, с выхода - на S-вход RS-триггера 55,- устанавливая последний в единичное состояние. Единичный сигнал с прямого выхода RS- триггера 55 поступает на первьй вход элемента И 38. На информационные входы 24 и 50 блоков 3 и 4 соответственно поступает в двоичном коде сигнал о величине давления масла в домкрата поступающий с датчика 1 через А1Ш 2. С входа 50 блока 4 информационный сигнал поступает на первые входы первого 29 и второго 30 элементов сравнения, В зависимости от величины давления в домкратах и заданных зна- -п ЧИтл

чении РС.У.П и Р (,ст ел из выходах элементов 29 и 30 будут соответствующие сигналы. Например, давление масл в домкратах больше Р и меньше Р с.Т.п . Тогда на выходе (А В) элемента 29 и на выходе (А В) элемент 30 единичные сигналы. С выхода элемента 30 единичный сигнал поступает на второй вход элемента И 38 и на первый вход первого элемента И 34,с выхода которого поступает через второй инвертор 35 на вторые входы второго 36 и третьего 37 элементов, . запрещая тем самым прохождение единичных сигналов через них, а через четвертый усилитель 43. (загорается сигнальная лампочка 47 Вентиль открыт) и третий управляющий выход 54 блока 4 - на соответствующий управляющий вход первого регулятора 6 маслостанции 15, вызывая тем самым полное открытие

вентиля.

сброс давления масла в дом- ,мин

кратах до ел возвращение поршней домкратом в исходное положение. Когда давление масла в домкратах

13 достигает Р „ст СА выходе (А В) второго элемента 30 сравнения появляется нулевой сигнал, который через инвертор 57 и через четвертый элемент И 38 поступает на S-вход первого RS-триггера 39 и переключает его в единичное Состояние, Единичный сигнал с прямого выхода перво го RS-триггера 39 через первый усилитель 40 поступает на сигнальную лампочку 44 Готов и она загорается. Нулевой сигнал с выхода элемента 30 через первый элемент И 34 и четвертый усилитель 43 посту- пает на третий управляющий выход 54 блока 4 (лампочка 47 гаснет), а также инвертируясь во втором интервале 35, поступает на вторые входы второго 36 и третьего 37 элементов И, разрешая тем самым прохождение через них единичных сигналов. Так как давление масла в домкратах меньще .П , то на выходе (А В) элемента 29 присутствует единичньш сигнал, который через третий элемент И 37 и третий усили

х, а328407

тель 42 поступает на второй -управляющий выход 53 блока 4 (загорается сигнальная лампочка 46 Вентиль открыт частично), а оттуда - на соответствующие управляющие входы масло- станции 15 и первого регулятора 6, вызывая тем самьм частичное .открытие вентиля 10, После этого устройство

10 готово к работе.

Для,демонтажа катодного кожуха домкраты вводят между опорными балками 12, Подают единичный импульсный сигнал Пуск на блок 14, Сигнал Пуск

15 поступает на R-входы первого 18 и

второго 19 элементов памяти, RS-триг- гера 22 блока 3 и R-входы первого 39 и второго 55 RS-триггеров блока 4, устанавливая их в нулевые положения,

20 Нулевой сигна-п с прямого выхода RS- триггера 22 блока 3 поступает на первый управляющий выход 27 блока 3, а через усилитель 23 - на второй управляющий выход 28, с которого по25 ступает на соответствующие управляющие входы маслостанции 15 и-второго регулятора 7, вызывая тем самым включение насоса 8, а следовательно, увеличение давления масла в домкратах 13

30 и перемещение поригней до достижения в п;омкратах величины

35

40

45

,CQ 55

давления масла

р мин

с. X. П

с выхода 27 блока 3 нулевой сигнал поступает на управляющий вход 51 блока 4 и. на второй вход первого элемента И 34, запрещая тем самым прохождение через него единичных сигналов, С выхода элемента И 34 нулевой сигнал, инвертируясь во втором инверторе 35, поступает на вторыо входы элементов И 36 и 37, разрешая прохождение через них единичных сигналов, Нулевой сигнал с прямого выхода RS-триггера 39 через усилитель 40 гасит лампочку 44 Готов, Единичный сигнал с выхода (А ; В) элемента 29 поступает на первьм вход третьего элемента И 37, тем самым подтверждая сформированный раньше сигнал на частичное открытие вентиля 10,

. Когда выбирутся путем перемещения поршней все зазоры между домкратами и соответствующими опорными .балками и давление масла в домкратах достигнет п выходе (А В) элемента 29 появляется нулевой сигнал, который через инвертор 31 поступает на первый вход второго элемента И 36 с

выхода которого единичный сигнал через второй усилитель 41 поступает на первый управляющий выход 52 блока 4 (загорается сигнальная лампочка 45 Вентиль закрыт), откуда поступает на соответствующие управляющие входы маслостанции 15 и первого регулятора 6, вызывая тем самьм полное закрытие вентиля.10 и быстрый рост давления масла в домкратах. Давление масла в домкратах растет до тех пор, пока оператор не выключит устройство, на- пример, в связи с какими-нибудь неполадками, или давление масла в домкратах не достигнет величины или не произойдет отрыва стенок. В последнем случае поршни под действием высокого давления масла выходят и цилиндров домкратов 13 до упора. При

этом происходит резкое уменьшение дав-20 ющий вход 51 блока 4. Тогда на вхо- ления масла в домкратах,которое из- дах элемента И 34 единичные сигналы,

и

меряет датчик 1, Информация о величине давления масла с выхода датчика 1 поступает на индикатор 5, постоянно им отображаясь, и на блок 14 управления маслостанцией, в котором она преобразуется в АЦП 2 в двоичный код и поступает с выхода последнего на | нформационные входы 24 и 50 блоков 3 и 4 соответственно В блоке 3 с входа 24 информационный сигнал поступает на информационные входы (D- входы) первого 18 и второго 19 элементов памяти

а следовательно, и на В111ходе, что приводит к переключению RS-триггера в единичное состояние чгрез элемент

2-5 11ПИ 56, а через усилитель 43 к загоранию сигнальной лампочки 43 Вентиль открыт и полному открытию вентиля 10 после прихода единичного сигнала с выхода 54 блока 4 на соответствующие

30 входы маслостанции 15 и регулятора 6. Кулевой сигнал с выхода инвертора 35 запрещает прохождение единичных сигналов через элементы И 36 и 37.

При достижении давления масла в На тактовые (С-входы) входы записи 35 домкратах величины РОСТ, ел а выходе

с выхода (генератора 16 поступают тактовые импульсы, причем на С-вход второго элемента 19 памяти они поступают с некоторой задержкой. Поэтому в первом элементе 18 памяти записывается информация о величине давления масла в домкратах, предшествовавшей величине давления масла в текущий момент времени, записанной во втором элементе 19 памяти, С выходов элементов 18 и 19 информационные сигналы поступают на первый (А) и второй (В) информационные входы элемента 20 сравнения, где сравниваются. Если величина с 1гнала на первом входе элемента 20 больше величины сигнала на его втором входе, то на выходе (А В) элемента 20 единичный сигнал,В противном случае пулевой. На входы элемента 20 сравнения сигналы с элементов 18 и 19 памяти по- .етупают одновремен-но и только после того, как на их управляющие (У-входы)

з

1328407-6

входы считывания с выхода второго элемента 25 задержки поступит управляющий импульс.

Когда давление масла в домкратах начинает падать либо в случае какихнибудЬ неполадок, либо в случае отрыва стенок, на выходе (А В) элемента 20 сравнения появляется еди- ничньм сигнал который через элемент

ИЛИ 21 поступает на S-вход RS-тригге- ра 22 и переводит его в единичное состояние.

Единичный сигнал с прямого выхода RS-триггера 22 через усилитель 23,

выходы блока 3 и блока ; 4 поступает на соответствующие входы масло- станции 15 и регулятора 7, вызвав тем самым отключение насоса 8, а через вьшод 27 блока 3 - на управляи

а следовательно, и на В111ходе, что приводит к переключению RS-триггера в единичное состояние чгрез элемент

2-5 11ПИ 56, а через усилитель 43 к загоранию сигнальной лампочки 43 Вентиль открыт и полному открытию вентиля 10 после прихода единичного сигнала с выхода 54 блока 4 на соответствующие

30 входы маслостанции 15 и регулятора 6. Кулевой сигнал с выхода инвертора 35 запрещает прохождение единичных сигналов через элементы И 36 и 37.

(А 7 В) элемента 30 сравнения блока 4 появляется нулевой сигнал, который через инвертор 57 и через элемент И 38 переключает RS-триггер 39 в еди0 ничное состояние, с выхода которого единичный сигнал через усилитель 40 вызывает загорание сигнальной лампочки 44 Готов, т.е. устройство находится в исходном состоянии (поршни

5 домкратов возвращены в исходное состояние и давление маслл в домкратах

„мик не превьплает . ел

Изобретение позволяет путем создания значительных моментальных усилий на опорные балки сократить время отрыва стенок и их остаточную деформацию. На фИ1 . 5 пунктирной линией показана диаграмма растяжения и отрыва стенок кожуха предлагаемым устройством, а сплошной линией - диаграмма растяжения устройст зом, медленно увеличивающим усилия н,1 опорные балки.

0

5

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уменьшить деформирование стенок кожуха алюминиевого электролизера и повторно использовать кожух без проведения соответствующего ремонта, а также автоматизировать процесс отрыва стенок кожуха с одновременным контролем маслопровода.

Формула изобретения

1.Устройство для управления де- монтажом катодного кожуха алюминиевого электролизера, содержащее масло- станцию, соединенную маслопроводом с домкратами, отличающееся тем, что, с целью уменьшения степени деформирования кожуха электролизера, оно снабжено датчиком давления масла, индикатором и блоком управления масло станцией, причем вход датчика давления масла соединен с маслопроводом,

а выход - с информационными входами индикатора и блока управления масло- станцией, первый, второй, третий и четвертый управляющие выходы которого соединены с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими входами ма- слостанции соответственно, а входы Пуск и Останов являются входами Пуск и Останов устройства.

2.Устройство по п. 1, отличающее ся тем, что маслостан- ция содержит емкость для масла, насос, вентиль и два регулятора, причем выход емкости для масла маслопроводом соединен с входом насоса, выход которого маслопроводом соединен с выходом маслостанции и входом вентиля, выход которого соединен маслопроводом с входом емкости с маслом четвертьй управляющий вход маслостанции; соединен с входом второго регулятора, выход которого соединен с управляющим входом насоса, первый, второй и третий управляющие входы масло- станции соединены с первым, вторым

и третьим входами первого регулятора выход которого соединен с управляющим входом вентиля.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления маслостанцией содержит аналого- во-цифровой преобразователь, блок уп- равления насосом и блок управления вентилем, причем первый, второй и третий управляющие выходы блока управления вентилем соединены с первым.

0

вторым и третьим управляющими входами блока управления маслостанцией, четвертый управляющий вход которого соединен .с вторым управляющим выходом .. блока управления насосом, первый управляющий выход которого соединен с управляющим входом блока управления вентилем, информационный вход которого соединен с информационным входом блока управления насосом и выходом аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с информационным входом блока

5 управления маслостанции, входы Пуск и Останов которого соединены с входами Пуск и Останов соответственно блоков управления насосом и вентилем. 4. Устройство по п. 3, о т л и -г

0 чающееся тем, что, блок управления насосом содержит генератор тактовых импульсов, два элемента задержки, два элемента памяти, элемент сравнения, элемент ИЛИ, RS-триггер и уси5 литель, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом записи первого элемента памяти и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с тактойым

0 входом записи второго элемента памяти и входом второго элемента задержки, выход- которого соединен с управляю- щими входами считывания первого и . - второго элементов памяти, управляю,- щие входы обнуления которых соединены с входом обнуления RS-триггера и входом Пуск блока, информационные вхо- ды - с информационным входом блока, а информационные выходы - с первым и

0 вторым входами элемента сравнения

соответственно, выход которого соединен с первым входом элемента ШТИ, второй вход которого соединен с входом Останов блока, а выход - с вхо5 дом установки в единичное положение RS-триггера, прямой выход которого соединен с первым управляющим выходом блока и входом усилителя, выход которого соединен с вторым управляющим выходом блока.

0

5. Устройство по п. 3, о т л и - чающееся тем, что, блок управления вентилем содержит два элемента сравнения, два задатчика, четыре усилителя, четыре сигнальные лампочки, четыре элемента И, три инвертора, два RS-триггера и элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ

соединен с входом Останов блока, а выход - с входом установки в единичное состояние второго RS-триггера, вход обнуления которого соединен с входом обнуления первого RS-триггера и входом Пуск блока, а прямой выход - с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом установки в единичное состояние первого RS-триггера, прямой выход tO вторым входом первого элемента И,

которого соединен с входом первого усилителя, выход которого через первую сигнальную лампочку заземлен, информационный вход блока соединен с

первыми информационными входами пер- 15 управляющим выходом блока, а через

вого и второго элементов сравнения, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго задатчи- .ков соответственно, выход первого элемента сравнения соединен с первым входом третьего элемента И и входом первого инвертора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, вьгход которого соединен с

2k

26 Останоб

входом второго усилителя, выход которого соединен с первым Е5ыходом блока, а через вторую сигнальную лампочку заземлен, выход второго элемента сравнения соединен с первым входом первого Элемента И и входом третьего инвертора, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, управляющий вход блока соединен с

вьгход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, входом второго инвертора, входом четвертого усилителя, выход которого соединен с-третьим

четвертую сигнальную лампочку заземлен, выход второго инвертора соединен с вторым входом ВТОРОГО элемента И и вторым входом третьег о Элемента И, выход которого соединен с входом третьего усилителя, выход которого соединен с вторым управляющим выходом блока, а через третью .с:игнальную лампочку заземлен.

Фи5.2

.

пмин ост.слпМакс.х.п

Фи.5

т т ii

Пита-,0сто- иие .6

Редактор И, Шулла

Составитель А. Абросимов Техред М.Моргентал

Заказ 3455/30 Тираж 612Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Йроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к металлургии и предназна ено для демонтажа катодного кожуха алюминиевого электролизера. Цель изобретения - уменьшение степени де-формировлния кожуха электролизера. Существо изобретения заключается в том, что домкрйты 13 вводят между опорными балками 12. По сигналу с датчика 1 давления с помощью блока 14 управления управляют подачей масла в домкраты с ма- слостанции 15 до момента, когда будут выбраны путем перемещения поршней домкратов все зазоры между домкратами , и соответствующими опорными балками. Далее осуществляют быстрьй рост дав- . ления масла в домкратах до момента отрыва стенок электролизера. 4 з.п, ф-лы, 6 ил. i (Л