专利名称：一种残余阳极电解质清理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种残余阳极电解质清理方法及装置，属于电解铝阳极组装及回收利用技术 领域。
背景技术：
电解铝工艺中阳极碳块在电解过程中会逐渐损耗。同时，电解过程中电解质层附着于阳 极上表面钢爪周围。当阳极碳块损耗已不能满足一定的电解功效时，需更换阳极碳块，被替 换下来的损耗阳极称为残余阳极。对残余阳极清理就是将附着在阳极上表面钢爪周围和阳极 碳块上的电解质清除，并将清除下来的电解质回收重新再利用。阳极残极表面的电解质层厚 度约为300mm，物理特性呈块状及粉末状，性脆以及附着力强。目前的清理方法依然是以为人工清理为主，清理过程是用风镐抽打块状的电解质和用压 縮空气吹粉沫状的电解质，清理工效极低，清理效果差，环境污染大，对工人的身心健康也 有着较大的危害。发明内容本发明的目的在于提供一种残余阳极电解质清理方法及装置，以提高清理工作的自动化 水平，减轻工人的劳动强度，提高生产效率。本发明是这样实现的，本发明的残余阳极电解质清理方法是将残余阳极上的导杆悬挂在 悬链小车上，由悬链小车依次将残余阳极送至铲刮破碎清理工位、甩链抽打清理工位、压縮 空气清理工位和抛丸轰击清理工位，采用多步法对残余阳极上的电解质进行清理；并将清除 下来的电解质残渣，按电解质残渣的大小分类回收。上述的残余阳极电解质清理方法中，所述悬链小车的运行过程和各工位的执行过程由安 装在各工位的传感器、接触开关、控制开关、光电开关及压力开关控制。前述的残余阳极电解质清理方法中，所述的铲刮破碎清理工位中，设有平行升降机构和 破碎机构，平行升降机构上的导杆夹紧装置将悬挂在悬链小车上的残余阳极导杆夹紧后，平 行升降机构上的导杆柔性提升装置将残余阳极提升至预定高度；破碎机构中的液压缸开始工 作，推动破碎刀具绕着支点做回转圆周运动对位于破碎机构中的残余阳极上的电解质进行破 碎；破碎下来的电解质落在栅格输送机上，栅格输送机将大块的电解质输送回收，从栅格可 漏下的小块电解质，落至皮带输送机上输送回收。前述的残余阳极电解质清理方法中，所述的甩链抽打清理工位前后分别设有防护门，悬 挂在悬链小车上的残余阳极运行至两个防护门之间后，前后防护门自动关闭，甩链电机开始 高速旋转，安装在甩链电机上的链条对残余阳极进行抽打破碎，调整链条的长度，可控制抽 打的力度；在前后防护门之间设有收尘电机，回收抽打破碎过程中的粉尘，颗粒状的电解质 通过设在工位下方的溜槽回收。前述的残余阳极电解质清理方法中，所述的压縮空气清理工位中设有一组喷嘴，压縮空 气以O. 4-0. 6Mpa的压力从喷嘴喷出，从不同部位将悬挂在悬链小车上残余阳极上的粉沫吹离 ，由回收电机回收粉尘。前述的残余阳极电解质清理方法中，所述的抛丸轰击清理工位中设有防护罩，防护罩上 设有夹紧旋转机构，防护罩中设有涡轮发射器和抛丸，防护罩外设有提升装置，防护罩的下 部与提升装置的下部连接，防护罩的上部设有管道，管道的出口位于涡轮发射器的上方；悬 挂在悬链小车上的残余阳极运行至防护罩内后，夹紧旋转机构将残余阳极上的导杆夹紧，涡 轮发射器和提升装置开始工作，提升装置中设有由下向上运动的兜斗，兜斗将抛丸提升起来 ，抛丸经管道从高处落在涡轮发射器上，高速旋转的涡轮发射器将落在涡轮发射器上的抛丸 改变运动方向打在残余阳极上，通过抛丸轰击残余阳极清除残留在残余阳极上的电解质，当 一面清除干净后，夹紧旋转机构旋转一个角度让抛丸轰击残余阳极的另一面。前述的残余阳极电解质清理方法中，所述的抛丸是钢球或是硬度高于残余阳极上电解质 硬度的其它颗粒状物质。根据前述的残余阳极电解质清理方法构建的残余阳极电解质清理装置，包括悬链小车l 和悬链小车1运行轨迹上的铲刮破碎清理工位2、甩链抽打清理工位3、压縮空气清理工位4和 抛丸轰击清理工位5;铲刮破碎清理工位2中设有平行升降机构6和设在平行升降机构6下方的 破碎机构7;平行升降机构6包括导杆柔性提升装置8和安装在导杆柔性提升装置8上的导杆夹 紧装置9;破碎机构7包括一组一端固定另一端连接破碎刀具10的液压缸11;甩链抽打清理工 位3设在两扇防护门之间，甩链抽打清理工位3设有一组甩链电机12，甩链电机12上设有一组 链条13;压縮空气清理工位4中设有一组喷嘴；抛丸轰击清理工位5中设有防护罩14，防护罩 14上设有夹紧旋转机构15，防护罩14中设有涡轮发射器16和抛丸17，防护罩14外设有提升装 置18，防护罩14的下部与提升装置18的下部连接，防护罩14的上部设有管道19，管道19的出 口位于涡轮发射器16的上方。上述的残余阳极电解质清理装置中，所述的铲刮破碎清理工位2、甩链抽打清理工位3和 压縮空气清理工位4中设有电解质回收装置20 。上述的残余阳极电解质清理装置中，所述铲刮破碎清理工位2中的回收装置20包括栅格 输送机21和皮带输送机构成；甩链抽打清理工位3中的回收装置20包括收尘电机和溜槽22; 压縮空气清理工位4中的回收装置20包括收尘电机。与现有技术相比，本发明将原来笨重的人工清理电解质的工作提高到了自动化水平，自 动化程度高，提高生产效率；提高了清理效果，降低了清理工作对环境的污染，保证了工人 的身体健康，也大大减了轻工人的劳动强度。
附图l是本发明的方法流程示意图； 附图2是本发明中铲刮破碎的原理图； 附图3是本发明中甩链抽打的原理图； 附图4是本发明中钢球轰击的原理图。附图中的标记为l-悬链小车，2-铲刮破碎清理工位，3-甩链抽打清理工位，4-压縮空 气清理工位，5-抛丸轰击清理工位，6-平行升降机构，7-破碎机构，8-导杆柔性提升装置， 9-导杆夹紧装置，10-破碎刀具，11-液压缸，12-甩链电机，13-链条，14-防护罩，15-夹紧 旋转机构，16-涡轮发射器，17-抛丸，18-提升装置，19-管道，20-回收装置，21-栅格输送 机，22-溜槽，23-残余阳极。
具体实施方式
具体实施例方式本发明的残余阳极电解质清理方法如图l所示。该方法是将残余阳极 23上的导杆悬挂在悬链小车1上，由悬链小车按图中箭头方向依次将残余阳极送至铲刮破碎 清理工位2、甩链抽打清理工位3、压縮空气清理工位4和抛丸轰击清理工位5，采用多步法对 残余阳极上的电解质进行清理；并将清除下来的电解质残渣，按电解质残渣的大小分类由回 收装置20回收。悬链小车的运行过程和各工位的执行过程由安装在各工位的传感器、接触开 关、控制开关、光电开关及压力开关控制。铲刮破碎清理工位如图2所示，该工位中设有平行升降机构6和破碎机构7，平行升降机 构上的导杆夹紧装置9将悬挂在悬链小车上的残余阳极导杆夹紧后，平行升降机构上的导杆 柔性提升装置8将残余阳极提升至预定高度；破碎机构中的液压缸ll开始工作，推动破碎刀 具10绕着支点做回转圆周运动对位于破碎机构中的残余阳极上的电解质进行破碎；破碎下来 的电解质落在栅格输送机21上，栅格输送机将大块的电解质输送回收，从栅格可漏下的小块 电解质，落至皮带输送机上输送回收。甩链抽打清理工位如图3所示，该工位为一个封闭的空间，在该工位的前后分别设有防护门，悬挂在悬链小车上的残余阳极运行至两个防护门之间后，前后防护门自动关闭，甩链 电机12开始高速旋转，安装在甩链电机上的链条13对残余阳极进行抽打破碎，调整链条的长 度，可控制抽打的力度；在前后防护门之间设有收尘电机，回收抽打破碎过程中的粉尘，颗 粒状的电解质通过设在工位下方的溜槽22回收。压縮空气清理工位中设有一组喷嘴，压縮空气以0.4-0.6Mpa的压力从喷嘴喷出，从不同 部位将悬挂在悬链小车上残余阳极上的粉沫吹离，由回收电机回收粉尘。抛丸轰击清理工位如图4所示，该工位中设有防护罩14，防护罩上设有夹紧旋转机构15 ，防护罩中设有涡轮发射器16和抛丸17，防护罩外设有提升装置18，防护罩的下部与提升装 置的下部连接，防护罩的上部设有管道19，管道的出口位于涡轮发射器的上方；悬挂在悬链 小车上的残余阳极运行至防护罩内后，夹紧旋转机构将残余阳极上的导杆夹紧，涡轮发射器 和提升装置开始工作，提升装置中设有由下向上运动的兜斗，兜斗将抛丸提升起来，抛丸经 管道从高处落在涡轮发射器上，高速旋转的涡轮发射器将落在涡轮发射器上的抛丸改变运动 方向打在残余阳极上，通过抛丸轰击残余阳极清除残留在残余阳极上的电解质，当一面清除 干净后，夹紧旋转机构旋转一个角度让抛丸轰击残余阳极的另一面。所述的抛丸可以是钢球也可以是硬度高于残余阳极上电解质硬度的其它颗粒状物质。 具体的工作过程是这样的残余阳极23的导杆悬挂悬链小车1上首先进入铲刮破碎清理工位2。夹紧油缸动作推动加 紧部件将残余阳极上的铝导杆夹紧。该过程有一个压力感应装置，能够了解什么时候该动作 已经夹紧，能够发出信号进行下一个动作。在收到导杆夹紧装置9完成的信号后，导杆柔性 提升装置8开始作用，导杆柔性提升装置8可以由空气弹簧构成，也可以是其它结构形式，如 果采用空气弹簧，对空气弹簧充气即开始提升。通过导杆柔性提升装置8的提升将由螺栓连 接机架和平行升降机构6—起提升。由于平行升降机构6的存在，提升的过程能够十分的平稳 。当提升高度达到要求，控制开关将会发出信号，则提升动力源停止作用，否则将继续作用 直至达到所需要的提升高度。提升完毕，电解质破碎机构7开始动作。电解质破碎机构7在得到残余阳极提升完毕的信 号后，液压缸ll开始运行。电解质破碎机构7在液压缸11的驱动下通过破碎刀具10对电解质 进行破碎。该破碎刀具10能够绕着支点做回转圆周运动。该运动轨迹比较接近于残余阳极电 解质的外形，能够对电解质进行有效破碎。破碎刀具10通过传感器(如接近开关)感应电解 质的位置，在收到接触到电解质的信号后，液压站推动破碎刀具10对电解质进行破碎。破碎 刀具10在破碎过程中会接触到各种控制感应单元。前进中遇到控制单元，根据不同的信号驱动装置将对应不同的动作。例如，在遇到铲刮破碎到一定程度是会有一个传感单元发出信号 命令液压缸11停止对破碎刀具10施力，破碎刀具10将停止运动。铲刮破碎完毕后液压缸ii回退，破碎刀具io回位。被破碎的电解质脱离残余阳极。电解质破碎后粒度不等，为了便于后续的破碎回收利用，本发明设置了电解质回收装置20，电解 质回收装置20使用栅格输送机21对其进行初次的筛选。栅格输送机的结构为在双排输送链轮 中间设置一定间隔的栅格。该栅格的大小由破碎分选所需要的粒度来决定。由于破碎过程中 存在大块的电解质，不能直接将其排入普通的皮带输送机，因此对于大块的电解质将直接由 栅格输送机输送一段再输送至指定的皮带运输机。对于细小的电解质将通过栅格下落直接排 入指定的皮带输送机。接着，初步破碎后的残余阳极进入甩链抽打清理工位3。该工位包含甩链电机12，防护 门等构成。经过初步破碎的残余阳极电解质已经较为疏松，相比表层内部的电解质也较软。 使用高速旋转的链条l 3对残余阳极进行抽打能够有效的将输送层电解质破碎。残余阳极在悬链小车的牵引下进入甩链抽打清理工位3。接到残余阳极到来的信号防护 门打开，并且出口的防护门关闭，残余阳极进入甩链抽打清理工位。悬链小车进入过程中会 触发到位置感应器，待残极完全进入甩链抽打清理工位，入口的防护门也关闭。待防护门完 全关闭后，甩链电机12开始运转准备对残余阳极进行抽打破碎。收尘电机同时开启。悬链小 车牵引残余阳极进入甩链工位。高速旋转的链条13开始对阳极残极进行抽打破碎。破碎下来 的电解质通过溜槽输送走，成为再生产的原料。甩链抽打清理完毕后残余阳极进入压縮空气清理工位4，经过铲刮破碎以及甩链抽打清 理，主要剩余残浮在阳极残极表面的小块和粉末状电解质，通过O. 4-0. 6MPa的压縮空气从不 同部位吹向残余阳极清理电解质，将依附在残余阳极上的粉状电解质吹除，并通过收尘电机 将粉尘回收。最后残余阳极进入了抛丸轰击清理工位5。该工位包含一个提升装置18、夹紧旋转机构 15、防护罩14以及涡轮发射器16等构成。抛丸17的颗粒数量和大小按照一定的概率对某个表 面进行轰击。该方法能够有效的将某个表面进行很好的平整。抛丸可以是钢球或是硬度高于 残余阳极上电解质硬度的其它颗粒状物质。经过上面的几道工序残余阳极的白面大部分电解质已经被清理干净，只留有少许的电解 质硬质点。原有的方法对于清除这些硬质点无法达到很好的效果。使用抛丸轰击工艺能够很 好地解决该问题。当悬链小车将经过压縮空气处理后的残余阳极输送至抛丸轰击清理工位， 夹紧旋转机构15将残余阳极夹紧，涡轮发射器16开始对阳极进行抛丸处理。经过一段时间的抛丸处理，夹紧旋转机构15旋转残余阳极，开始对另外半边进行清理。为了能够重复利用抛 丸，使用提升装置18将使用后的钢球输送至涡轮发射器16准备重新利用。在喷丸过程中，由 于涡轮发射器16所喷射的钢球存在较大的能量，所以防护罩14的防护等级要求较高，并且能 够很容易地进行替换，有利于设备的维护。 依据本发明的方法构建的装置结构如下其结构包括悬链小车1和悬链小车1运行轨迹上的铲刮破碎清理工位2、甩链抽打清理工 位3、压縮空气清理工位4和抛丸轰击清理工位5;铲刮破碎清理工位2中设有平行升降机构6 和设在平行升降机构6下方的破碎机构7;平行升降机构6包括导杆柔性提升装置8和安装在导 杆柔性提升装置8上的导杆夹紧装置9;破碎机构7包括一组一端固定另一端连接破碎刀具10 的液压缸ll;甩链抽打清理工位3设在两扇防护门之间，甩链抽打清理工位3设有一组甩链电 机12，甩链电机12上设有一组链条13;压縮空气清理工位4中设有一组喷嘴；抛丸轰击清理 工位5中设有防护罩14，防护罩14上设有夹紧旋转机构15，防护罩14中设有涡轮发射器16和 抛丸17，防护罩14外设有提升装置18，防护罩14的下部与提升装置18的下部连接，防护罩14 的上部设有管道19，管道19的出口位于涡轮发射器16的上方。上述的铲刮破碎清理工位2、 甩链抽打清理工位3和压縮空气清理工位4中设有电解质回收装置20。铲刮破碎清理工位2中 的回收装置20包括栅格输送机21和皮带输送机构成；甩链抽打清理工位3中的回收装置20包 括收尘电机和溜槽22;压縮空气清理工位4中的回收装置20包括收尘电机。
权利要求
1. 一种残余阳极电解质清理方法，其特征在于该方法是将残余阳极上的导杆悬挂在悬链小车上，由悬链小车依次将残余阳极送至铲刮破碎清理工位、甩链抽打清理工位、压缩空气清理工位和抛丸轰击清理工位，采用多步法对残余阳极上的电解质进行清理；并将清除下来的电解质残渣，按电解质残渣的大小分类回收。
2.根据权利要求l所述的残余阳极电解质清理方法，其特征在于所 述悬链小车的运行过程和各工位的执行过程由安装在各工位的传感器、接触开关、控制开关 、光电开关及压力开关控制。
3.根据权利要求l所述的残余阳极电解质清理方法，其特征在于所 述的铲刮破碎清理工位中，设有平行升降机构和破碎机构，平行升降机构上的导杆夹紧装置 将悬挂在悬链小车上的残余阳极导杆夹紧后，平行升降机构上的导杆柔性提升装置将残余阳 极提升至预定高度；破碎机构中的液压缸开始工作，推动破碎刀具绕着支点做回转圆周运动 对位于破碎机构中的残余阳极上的电解质进行破碎；破碎下来的电解质落在栅格输送机上， 栅格输送机将大块的电解质输送回收，从栅格可漏下的小块电解质，落至皮带输送机上输送 回收。
4.根据权利要求l所述的残余阳极电解质清理方法，其特征在于所 述的甩链抽打清理工位前后分别设有防护门，悬挂在悬链小车上的残余阳极运行至两个防护 门之间后，前后防护门自动关闭，甩链电机开始高速旋转，安装在甩链电机上的链条对残余 阳极进行抽打破碎，调整链条的长度，可控制抽打的力度；在前后防护门之间设有收尘电机 ，回收抽打破碎过程中的粉尘，颗粒状的电解质通过设在工位下方的溜槽回收。
5.根据权利要求l所述的残余阳极电解质清理方法，其特征在于所 述的压縮空气清理工位中设有一组喷嘴，压縮空气以0.4-0.6Mpa的压力从喷嘴喷出，从不同 部位将悬挂在悬链小车上残余阳极上的粉沫吹离，由回收电机回收粉尘。
6.根据权利要求l所述的残余阳极电解质清理方法，其特征在于所 述的抛丸轰击清理工位中设有防护罩，防护罩上设有夹紧旋转机构，防护罩中设有涡轮发射器和抛丸，防护罩外设有提升装置，防护罩的下部与提升装置的下部连接，防护罩的上部设 有管道，管道的出口位于涡轮发射器的上方；悬挂在悬链小车上的残余阳极运行至防护罩内 后，夹紧旋转机构将残余阳极上的导杆夹紧，涡轮发射器和提升装置开始工作，提升装置中 设有由下向上运动的兜斗，兜斗将抛丸提升起来，抛丸经管道从高处落在涡轮发射器上，高 速旋转的涡轮发射器将落在涡轮发射器上的抛丸改变运动方向打在残余阳极上，通过抛丸轰 击残余阳极清除残留在残余阳极上的电解质，当一面清除干净后，夹紧旋转机构旋转一个角 度让抛丸轰击残余阳极的另一面。权利要求7根据权利要求6所述的残余阳极电解质清理方法，其特征在于所 述的抛丸是钢球或是硬度高于残余阳极上电解质硬度的其它颗粒状物质。权利要求8根据权利要求1至7任一权利所述的残余阳极电解质清理方法构建 的残余阳极电解质清理装置，其特征在于它包括悬链小车(1)和悬链小车(1)运行轨迹 上的铲刮破碎清理工位(2)、甩链抽打清理工位(3)、压縮空气清理工位(4)和抛丸轰 击清理工位(5);铲刮破碎清理工位(2)中设有平行升降机构(6)和设在平行升降机构(6)下方的破碎机构(7);平行升降机构(6)包括导杆柔性提升装置(8)和安装在导杆 柔性提升装置(8)上的导杆夹紧装置(9);破碎机构(7)包括一组一端固定另一端连接 破碎刀具(10)的液压缸(11);甩链抽打清理工位(3)设在两扇防护门之间，甩链抽打 清理工位(3)设有一组甩链电机(12)，甩链电机(12)上设有一组链条(13);压縮空 气清理工位(4)中设有一组喷嘴；抛丸轰击清理工位(5)中设有防护罩(14)，防护罩( 14)上设有夹紧旋转机构(15)，防护罩(14)中设有涡轮发射器(16)和抛丸(17)，防 护罩(14)外设有提升装置(18)，防护罩(14)的下部与提升装置(18)的下部连接，防 护罩(14)的上部设有管道(19)，管道(19)的出口位于涡轮发射器(16)的上方。权利要求9根据权利要求8所述的残余阳极电解质清理装置，其特征在于所 述的铲刮破碎清理工位(2)、甩链抽打清理工位(3)和压縮空气清理工位(4)中设有电 解质回收装置(20)。权利要求IO根据权利要求9所述的残余阳极电解质清理装置，其特征在于 所述铲刮破碎清理工位(2)中的回收装置(20)包括栅格输送机(21)和皮带输送机构成 ;甩链抽打清理工位(3)中的回收装置(20)包括收尘电机和溜槽(22);压縮空气清理 工位(4)中的回收装置(20)包括收尘电机。
全文摘要
本发明公开了一种残余阳极电解质清理方法及装置。该方法是将残余阳极上的导杆悬挂在悬链小车上，由悬链小车依次将残余阳极送至铲刮破碎清理工位、甩链抽打清理工位、压缩空气清理工位和抛丸轰击清理工位，采用多步法对残余阳极上的电解质进行清理；并将清除下来的电解质残渣，按电解质残渣的大小分类回收。本发明将原来笨重的人工清理电解质的工作提高到了自动化水平，自动化程度高，提高生产效率；提高了清理效果，降低了清理工作对环境的污染，保证了工人的身体健康，也大大减轻了工人的劳动强度。
文档编号B09B3/00GK101275243SQ20081030003
公开日2008年10月1日 申请日期2008年1月7日 优先权日2008年1月7日
发明者佘建敏, 汪泓波 申请人:贵州莱利斯机械设计制造有限责任公司