Укрытие электролизера с обожженными анодами для получения алюминия Советский патент 1991 года по МПК C25C3/22 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия электролизом расплава в электролизе Сх обожженными анодами.

Одной из конструктивных частей электролизера с обожженными анодами является его укрытие, предотвращающее попадание газов электролиза в атмосферу цеха и обеспечивающее удобное и безопасное обслуживание электролизера.

В целом к укрытию предъявляются следующие требования: обеспечение высокой герметичности: обеспечение удобного и безопасного обслуживания электролизера в момент пробивки корки, загрузки глинозема, а также замены отработавших анодных

блоков; экономичность в изготовлении и эксплуатации; надежность в работе.

Известны многочисленные варианты укрытий рамно-створчатого типа, состоящие из следующих основных узлов: собственно рамно-створчатого укрытия, механизма пгдьема рамы и привода подъемного механизма.

Известно укрытие, состоящее из двух подвижных панелей на длинных сторонах и двух неподвижных секций на торцах электролизера.

Каждая подвижная панель представляет собой раму, содержащую нижний трубчатый элемент жесткости прямоугольного сечения и верхний элемент жесткости, связанные поперечными распорами и листом.

-.

о

Ч)

со ы

Нижний трубимый элемент своими концами шари -ф.10 еордпяен направляющими штангами, ко ., концом шарнир но соеди зн с U SbepWi, жестко соединены и acojunii, p-sMof,. З рхний элемент Жч,стког,тч также чоицами шарнир- носоед1 мен с трат рсой, жестко закрепленной па анодной раме выа(е траверси нижнего элеменм жесткости. Домкраты, обеспечивающее подъе укрытия, шэрнмр- но соединены с рычагами для перемещения подвижной панели, рмччм каждая панель вместе с горизонтальными элементами жесткости и вертикальными оебрами обладает такойжесткостью, что цлч ее подъема догта- точно одного рычага и одного домкрата,

Недостатки конструкции заключаются в низкой надежности и неудобстве обслуживания укрытия, в высокой спожкости V металлоемкости подъемного механизма, чти дает основание считать данную конс.рук- иию укрытия t епрпемломой.

Иавестно также укрытие алюминиевого электролизере с обожженными аноцзми, включающее створки, установленные на продольных вправляющих, одна из чого- оых размещена основания Залм - коллектора, а другая совмещена с продольной балкой поворотной иолу рамы, в торцовой масти /крь т-/1 усыновлен механик возвратно послм ..ЮЕО створок по неправ яющим изр члельчо продольной оси электролизер, а створа снабжены устройствами дл «-ос чм WIMV со соднг - стзоро,.

Данная онсчгукни f обеспечивает мгк- сьмапьное ими ение i jopjcoa вредянх f зов в ат осферу при с&служиа.1ни i электролизера, позволяв- знс- игельн улучшить )-слов1 л при смене анодов но отличается г;,,отыо в изготлвпенчч а гакже требует значительных капмпальмыу затрат, «го ягдяетгп основным педос атюк данного yxpL т „я

Наиболее техническим решением являе.си ис|1гюукц1 я рамио слсорчаго- го укрытия электролизера (., обожженными а подали а 12Ь / состоящая из двух рамио створчатых укрьччй, рзсполохенных по продольным сторонам электролизера; из четырем механизмов польема укрытия расположенных з торцах эпо:с ролизера; из ча- тыре эпектроприподов механизмов подъема укрытия,

Рамно-створ огое иритме СОСТОРГ in рами, и восьм итлиднюс с- зороч. п створли Зр лрао за р „ тень но . зонгзл ной площадке обслупивания сно- доо

Рама состоит из трубчатого нижнего элемента жесткости и боковых тоек из стального швеллера, а створки n,i/с являют из себя сварную металлокоьг.фукцию, состоящую из алюминиевого л ML та, арнмр - ющих алюминиевых уголков и алюминиевой полосы, приваренной к одной из вертикальных сторон створка для обезпе -е жя установки стсорок внахлест, что ликз дируег неплотности в местах двух соседних створок. восьми откидных створок крь тмя на позоротно раме к крайним ст&оркам монтируются дае лестницы для подъема персонала на площадку сбслужи- рзни анодоз.

Подъемник укры гмя представляет сог)оц гривоии.пно-шатунный механизм шарнир- ный с расположенной в верхней масти боковой стойки рамы проушиной для сцеплен Я с рычагчми подъемника На злек- -ролизере хстановпены четыре подъемных юханизма попарно на к, .,дую «поворотную раму укрытия

Привод укрытия состоит из / аух реверсивных элемроцвмгателей. ре- орог с переда ючнi-iгчи ч ,слаг|Ч (-876 п tec -s ых чыкрю- слей

Is etTcoe рабогас1 следую U,t О рсЭЧОГ/..

||зред .пработчой электролизера по п ЗПСПЬНУН сторонам включают оотвегст- «V - UF ю лар/нехрнизмов подьвий лэчорот- , ии олурямы При эюм вращение -п оцыиагелей«ерез редукторы перелается ч «вошилам, заиоепл&нным на ичо- ьалах .оец/к.оров В сзою очередь ,чривоч ипь перелои т домжемю аи мЕркчзю закреплзь i,fcii/i в вер/;,с,и части стоек повор п лурам и пр - Ю ящ-лг. в движение ло урам/ со воооцно if )чзщими в нижней ее° части гл водками. It)и движении кривошипа по часогой стрел ге (прямой ход зле тоодвигатепя) происхо- дит подьем укрьпия, а поотмв (обратный ход лшктроцвигателя) - его опускание При до- с.тижеиии укрытием максимального угла позема срабатывают конечные вь пючате- JSH. Перед движением укрытия вниз переключают двигатель на обрагн й ход.

Приведенная конструкция укрытия ;шо«тролизера с обожженными анодами на 125 кА, установленная з корпусе алюминиевого завода, имев ряд существенных недостатков, выявленных в процессе монтажа и эксплуатации, а именно при обработке элек- (ролизеоа по продольным сторонам учры- тие, находясь а предельно поднятом попохении (максимальный угол подъема рамы рззен 109Jj препятствует проезду ди- р-елыол обрабатывающей техники для

пробивки корки и загрузки глинозема; конструкция самих укрытий очень громоздка, трудоемка в изготовлении, ремонте и эксплуатации; установка двух приводов на одно укрытие не позволяет добиться к; синхронной работы, что вызывает перекос рамы укрытия; рама для установки механизмов подъема укрытий имеет недостаточную жесткость конструкции; наличие четырех лестниц по углам электролизера затрудняет возможность подготовки летки для выливки металла; наличие четырех концевых выключателей не обеспечивает безопасной, безаварийной эксплуатации.

Цель изобретения - создание конструкции бокового укрытия электролизера, которое обеспечивало бы снижение капитальных и эксплуатационных затрат, повышение надежности работы укрытия с полным исключением деформации рамы, повышение срока службы укрытия, безаварийное и удобное обслуживание электролизера при продольной его обработке техникой, достаточную простоту и надежность работы подъемного механизма.

Поставленная цель достигается тем, что в укрытии, содержащем створки, установленные по продольным сторонам электролизера в наклонных рамах, шарнирно закрепленных на верхней площадке обслуживания анодов, соединение рам с приводом вращения осуществляется четырехзвенным шарнирным механизмом, один из рычагов которого выполнен J- образной формы и жестко соединен с цапфой вала, установленного на верхней площадке обслуживания анодов, а на другом конце вала жестко .закреплен второй аналогичный J-образный рычаг, причем на свобод- ных концах обоих J-ных рычагов установлены опорные ролики с возможностью контактирования с боковыми стойками рамы, а размер вертикальной частик-образных рычагов от оси их вращения равен рас- стоянию от этой оси до периферии верхней площадки обслуживания анодов, при этом привод вращения соединен с одним из J-образных рычагов в его верхней части.

Техническая сущность предполагаемого изобретения заключается в следующем.

Предлагаемая конструкция укрытия с четырехзвенным шарнирным механизмом, один из рычагов которого имеет .(-образную форму и жестко соединен с цапфой вала подъемника, а на другом конце вала жестко закреплен второй аналогичный .-образный рычаг, причем на свободных концах обоих j-образных рычагов установлены

опорные ролики, свободно скользящие по боковым стойкам рамы, обеспечивает синхронный подъем обоих J-образных рычагов, а значит и рамы укрытия. Использование новых элементов конструкции укрь-тия позволяет обеспечить полный цикл возвратно-поступательного движения поворотной рамы только при прямом ходе электродвигателя за одно полное

0 вращение кривошипа.

При этом данная конструкция укрытия позволяет обеспечить заданный махси- мапьный угол подъема укрытия при соблюдении условия - размер вертикальной

5 части J-образного рычага от оси вала подъемника до изгиба рычага должна быть равной расстоянию от указанной оси до периферии верхней площадки обслуживания анодов.

0Наличие в укрытии четырех зенного

шарнирного механизма подъема с J-образ- ным рычагом, одним концом жестко закрепленным на цапфе вала, на другом конце которого жестко закреплен второй аналоги5 чный J-образный рычаг, причем свободные концы обоих рычагов выполнены с возможностью подвижного контактирования с боковыми стойками рамы, соединение привода вращения с одним из J-образных

0 рычагов и место расположения рычажного подъемника составляют новизну данного технического решения.

Сравнение предлагаемого технического решения - известными выявило ис5 пользование сходных признаков в объектах техники четырехзвенных шарнирных механизмов, передачу движения о одного элемента конструкции к другому посредством их жесткого крепления на

0 едином валу.

Однако наличие в четырехзвенном шарнирном механизме неизвестного признака, J-образного рычага с размером вертикальной части от оси вращения рычага до

5 его изгиба, равным оасстоянию от этой оси до периферии верхней площадки обслуживания анодов, и жестко закрепленного на подъемника, на другом конце которого закреплен аналогичный J-образный

0 рычаг, причем на свободных концах обоих J-образных рычагов установлены опорные ролики с возможностью контактирования с боковыми стойками рамы, со всеми другими известным, признаками

5 позволяет получить положительный эффект более высокого уровня, а именно обеспечить равномерный ход укрытия с возможностью подъема укрытия на любой проектируемый угол, исключить ава- рийныв ситуации при подъеме укпытия.

снизить капитальные и эксплуатационные затраты за счет сокращения числа приводов подъемных механизмов, повысить срок службы укрытия.

На фиг.1 показан электролизер, вид сверху; фиг.2-подьемный механизм с укрытием, вид сбоку.

Укрытие состоит из рамно-створчатой металлоконструкции, включающей раму 1 со створками 2, подъемного механизма, состоящего из двух J-образных рычагов 3 с опорными роликами 4 на их свободных концах, вала 5, установленного в подшипниковых узлах, закрепленных на балке-коллекторе (на фиг.2 не показан), кривошипа 6, расположенного на тихоходном валу 7 редуктора и шарнирно соединенного с шатуном 8, привода подъемного механизма 9. Рама, навешиваемая на площадку обслуживания энбдов 10 с помощью шарниров 11, изготавливается из стального уголка, а створки из алюминиевого гофрированного листа, армированного уголком из алюминиевого сплава. В верхней части каждой створки устанавливается валик из каолиновой ваты и асботкани, который одновременно служит уплотнителем и изоляционным разрывом (не показан).

Вал подъемника изготавливается из стальной трубы со вставленными на концах и приваренными цг. фами. На цапфах вала электросваркой Зсхоепляются i-образ- ные рычаги коробчатого сечения, выполненные из стального листа. Шатун, также изготавливаемый из стального листа, имеет Н-образную форму.

Подъемник электроизолирован от балки-коллектора. Опорные ролики снабжены изоляционным разрывом от Л-образных рычагов.

Устройство работает следующим образом.

Перед обработкой электролизера по продольным сторонам включают соответствующий механизм подъема поворотной рамы 1. При этом вал 7 редуктора с жестко закрепленным на нем кривошипом 6 начинает вращаться и шатуном 8 поднимает вверх j-образный рычаг 3, который через ведомый вал 5 передает движение вверх второму рычагу 3. j-образные рычаги, синхронно поднимаясь, передают движение через опорные ролики 4 раме продольного укрытия 1. Боковые створки 2 укрытия рамой поднимаются в верхнее (открытое) положение и освобождают пространство по продольной стороне электролизера для его

обработки. При этом рамы 1 совершают вращательное движение вокруг шарниров 11, закрепленных на площадке обслуживания анодов 10.

При достижении укрытием крайнего

верхнего положения (подъем рамы на 135°), что соответствует повороту кривошипа на 180°, двигатель отключается.

Закрывают укрытия при прямом ходе

электродвигателя за второй полуоборот кривошипа 6.

Таким образом, при использовании данного Технического решения снижаются капитальные затраты при монтаже укрытия, а

также эксплуатационные расходы, обеспечивается равномерный подъем укрытия без ее перекосов, что увеличивает срок укрытия, обеспечивается беспрепятственный проезд обрабатывающей техники за

счет увеличения угла подъема поворотной рамы со 109° (по прототипу) до 135°, уменьшаются выбросы газов в атмосферу цеха при подготовке летки для выливки металла, так как установка в торце электролизера

стационарной летницы, не связанной жестко с рамой укрытия, позволяет осуществлять эту операцию без подъема укрытия.

30

Формула изобретения

1.Укрытие электролизера с обожженными анодами для получения алюминия, со- держрщее створки, установленные по продольным сторонам электролизера в наклонных рамах, шарнирно закрепленных на верхней площадке обслуживания анодоа и соединенных посредством рычагов с приводом вращения, отличающееся тем, что, с целью снижения капитальных и зксплуатационных затрат, повышения надежности работы укрытия и срока его службы, укрытие снабжено четырехзвенным шарнирным механизмом с рычагами, выполненными j-образной формы и жестко

соединенными с цапфой вала, установленного на верхней площадке обслуживания анодов, причем на свободных концах обоих -i-обрззных рычагов установлены опорные ролики с возможностью контактирования с боковыми стойками рамы, при этом четырехзвенный шарнирный механизм соединен с приводом вращения.

2.Укрытие по п.1,отличающееся тем, что размер вертикальной части образных рычагов от оси их вращения до изгиба равен расстоянию от этой оси до периферии верхней площадки обслуживания анодов.

Xj

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению алюминия электролитом расплава в электролизе с обожхеными анодами. Цель изобретения - снижа ие капитальных и эксплуатационных затрат, повышение надежности работы укрепления и срока его службы. Укрепление содержит створки, установленные по продольной стороне электролизера в наклонной раме, шарнирно закрепленной на верхней площадке обслуживания анодов и соединенной посредством четырехзвенно- го шарнирного механизма гтЪдъема с приводом вращения, причем подъемник состоит из кривошипно-шатунного механизма, двух j-образных рычагов, одним концом жестко закрепленных на валу, а другим скользящим по боковым стойкам рамы опорными роликами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

KC8691

Ф&.1