Устройство для ликвидации анодных эффектов на алюминиевых электролизерах Советский патент 1982 года по МПК C25C3/12 

(5.) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ АНОДНЫХ ЭФФЕКТОВ НА АШМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРАХ v

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролизом о

Известно устройство для загрузки глинозема и гашения анодных эффектов, включающее пневмоцилиндр, у которого на нижнем конце штока закреплен полый ударный инструмент, имеющий в верхней своей части входное отверстие для сжатого воздуха, а в нижней - выходные отверстия, причем входное отверстие соединено гибким шлангом с магистралью сжатого возДУха 1 lo

Недостаток устройства заключается в том, что совмещение пробойника с инструментом для вдувания воздуха в расплав вызывает необходимость увеличения хода пробойника. При использовании его по прямому назначению пробойник своим нижним концом должен только касаться поверхности электролита, а для гашения анодного эффекта

его нижний конец с отверстиями необходимо окунать в расплав металла, т,е. ниже слоя электролита, чтобы добиться всплесков жидкого алюминия, замыкающего анод с катодом. Поскольку пробивка корки iосуществляется раз в 2-3 мин, а необходимость гашениУ) анодного эффекта всего 1-2 раза в сутки, рабочий инструмент устройства оказывается в невыгодных эксплу10атационных условиях. Он быстро выходит из строя. Загрязняя при этом алю.миний примесью железа.

Другим недостатком известного уст5 ройства является сложность пневмосистемы, содержащей аппарат для редуцирования воздуха с системой автоматического управления, способной изменять давление.воздуха, подаваемо20го к пробойнику, при разных положениях последнего. Недолговечность гибких шлангов, выполненных на резиновой основе, которые находятся под укрытием электролизера, в зоне высоких температур и агрессивных газов является также недостатком этого устройства. Известно- устройство для гашения анодного эффекта сжатым воздухом, включает установленный на подвижной балке механизма продавливания корки пнезмоцилиндр с полым штоком, проходящим через цилиндр насквозь„ Верхний конец штока соединен гибким шлан гом с магистралью сжатого воздуха, а нижний - с трубой, опускаемой в расплав алюминия. Во время подъема и опускания трубки давление сжатого во духа, подаваемого в полый шток, пони жено, а в нижнем положении трубки полно 21. Одним из недостатков устройства является установка пневмоцилиндра на подвижной балке.механизма продавлива ния корки, т,ео под укрытием электро лизера, в зоне высоких температур, абразивной пыли и агрессивных газов. Это сказывается отрицательно на рабо тоспособности устройства и долговечности гибких шлангов сжатого воздуха соединяющих пневмоцилиндр и полый шток с магистралью. Кроме того, затруднен монтаж и демонтаж устройства для профилактических и ремонтных работ, Пневмосистема устройства с системой автоматического управления процессом сложна, что также явля ется недостатком. Цель изобретения - автоматизация процесса ликвидации анодных эффектов и повышение надежности устройства о Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ликвидации анодных эффектов на алюминиевых элек тролизерах, включающем пневмоцилиндр с полым штоком, снабженным на нижнем конце полым наконечником, поршень пневмоцилиндра выполнен скользящим по штоку, а шток снабжен упорами, ог раничивающими продольное перемещение поршня, причем в стенке штока между упорами выполнено радиальное отварстие. Величины внутреннего и наружного диаметров поршня составляют отношение, большее чем 1 При этом внутренний канал штока соединей с верхней полостью пневмоцилиидра дросселирую1чим отверстием. На фиг о 1 дана схема установки (ictBa для ликвидации анодных it эффектов; на фиг, 2 - устройство, продольный разрез, Устройство для ликвидации анодных эффектов включает пневмоцилиндр 1, установленный на укрытии 2 элект(эолизера рядом с пробивным устройством 3 и дозатором k точечного питателя электролизера глинозема. На нижнем конце полого штока 5 закреплен полый наконечник 6 с одним или несколькими выходными отверстиями на нижнем конце для подачи сжатого воздуха в расплав металла 7 Пневмоцилиндр 1 установлен наклонно с таким расчетом, чтобы наконечник 6 был нацелен на лунку 8 в корке Э электролита 10, образованную в результате ударов пробойника 11. Пневмоцилиндр 1 снабжен сальниковым устройством 12 для уплотнения штока 5 и отверстиями 13 и 1 для подклю.чения к пневмосистеме Поршень 15 пневмоцилиндра 1 выполнен скользящим вдоль оси штока 5, при этом зона его перемещения по штоку 5 ограничена снизу упором 16, а сверху упором 17, представляющим собой буртик гайки 18, навинчиваемой на верхний конец штока 5. В гайке 18 выполнено дросселирующее отверстие 19, соединяющее внутренний канал штоки 5 с верхней полостью пневмоцилиндра 1, а в стенке штока 5 между упорами 16 и 17 расположено отверстие 20„ Устройство работает следующим образомI . В исходном положений нижняя полость пневмоцилиндра 1 находится под напором сжатого воздуха о Шток 5 с поршнем 15 находятся в крайнем верхнем положении, при этом отверстие 20 в штоке 5 перекрыто поршнем 15, При возникновении анодного эффекта сжатый воздух подается в верхнюю полость пневмоцилиндра 1 через отверстие 1, а из нижней полости через отверстие 13 и электромагнитный клапан пневмосистемы выпускается в атмосферу. Шток 5 вместе с поршнем 15 опускается в крайнее нижнее положение, при этом часть сжатого воздуха из верхней части полости пневмоцилиндра 1 попадает в полость штока 5 через отверстие 19, причем его диаметр выбран с таким расчетом, чтобы дросселировать давление воздуха до величины, достаточной для воспрепятствования попаданию электролита 10 и расплавленного металла внутрь наконечника 6 во избежание

|закоксования последнего После остановки штока 5 в нижнем положении поршень 15 под действием сжатого воздуха перемещается по штоку 5 ДО упора 16, открывая доступ к сжатому воздуху через отверстие 29. из верхней полости пневмоцилиндра 1 в полость штока 5« Сжатый воздух поступает через наконечник 6 в расплав металла 7.

Во избежание пре 8девременного открывания отверстия 20 необходимо,Чтобы усилие, передаваемое сжатым воздухом на шток 5, было больше усилия, передаваемого на поршень 15t чтобы поршень 15 не стал перемещаться по штоку 5 вниз прежде, чем шток 5 дойдет до крайнего нижнего положения. Для этого необходимо, чтобы площадь торца поршня 15 была меньше площади сечения штока 5 в месте его соедис , ,

нения с поршнем 1

5, т.е,т

где О и d - соответственно наружный и внутренний диаметры поршня 5о Упроd 1

стим это выражение, получаем

Для подъема штока 5 с наконечником 6 вверх в нижнюю полость пневмоцилиндра 1 подается сжатый воздух, при этом кран, соединяющий отверстие Н с пневмосистемой, закрывается. Поршень поднимается до упора 17, закрывает отверстие 20, а затем поднимает вместе с собой шток 5 до упора вверхо При этом сжатый воздух выходит из верхней полости пневмоцилиндра 1 через дросселирующее отверстие 19 в полость штока 5, создавая в ней необходимое давление ;

Выполнение поршня пневмоцилиндра скользящим вдоль оси полого штока, снабженного упорами для поршня и радиальным отверстием между упорами, когда величины внутреннего и наружного диаметров поршня связаны соотношением 7-г а также соединение верхD 42

ней полости пневмоцилиндра с внутренним каналом штока посредством дросселирующего отверстия, упрощает автоматизацию и повышает надежность устройства ликвидации анодных эффектов.

формула изобретения

1,Устройство для ликвидации анодных эффектов на алюминиевых электролизерах, включающее пневмоцилиндр

с полым штоком, снабженным на нижнем конце полым наконечником, ,о т ли чающееся тем, что, с целью

автоматизации процесса ликвидации анодных эффектов и повышения надежности устройства, поршень пневмоцилиндра выполнен скользящим по штоку, а шток снабжен упорами, ограничивающими продольное перемещение поршня, причем в стенке штока между упорами выполнено радиальное отвер(тие,

2,Устройство по п„ 1, о т л и чающееся тем, что, величины внутреннего и наружного диаметров поршня составляют отношение, большее чем 1 :/,

Зо Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутренний канал штока соединен с верхней полостью пневмоцилиндра дросселирующим отверстием.

Источники информации,

40 принятые во внимание при экспертизе

1,Патент Швейцарии Н 308590, кл. С 25 С 3/. 1967.

45 кл, С 25 С З/Об, опублик, 1975

а