一种铝电解槽换极打壳装置及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种打壳装置，特别是涉及一种铝电解槽换极打壳装置。本发明还涉及该铝电解槽换极打壳装置的应用。
【背景技术】
[0002]传统霍尔-埃鲁特法(Hall-Mroult)铝电解工艺一直是工业炼铝的唯一方法，铝电解槽则其核心设备。在铝电解生产中，每组预焙阳极的使用寿命约为28-36天，因此当预焙阳极寿命终止后，需取出残极重新装上新的阳极，此过程称为阳极更换，简称换极。由于阳极周边和侧部都覆盖着坚硬的Al2O3结壳，因此在换极前，需要将结壳打开以便提出残极并安装新极。
[0003]现行的中间下料预焙铝电解槽在进行更换阳极作业时，使用多功能天车驱动打壳机头锤头砸开相邻两块阳极的大面和阳极中缝。传统的锤头打壳装置在打壳换极过程中，由于锤头反复击打结壳，会产生大块的碎料块和料渣。当被更换阳极(称残极)吊出时，这些料块和料渣不仅会影响新极的安装精度，还会掉入新极下形成炉底沉淀，影响电解槽的平稳生产和经济技术指标。因此，残极拔出后必须把打壳过程掉入原阳极部位(称阳极坑)的料块和细碎的料渣捞出。目前常采用的是人工捞块的方法。因为锤头打壳产生的碎料块多，工人捞块作业时间长，劳动强度大，电解槽内烟气排放时间长，环境恶劣，存在安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种能精确切割相邻阳极的大面和阳极中缝处的结壳且减少换极打壳过程中产生的结壳碎块和料渣的铝电解槽换极打壳装置。
[0005]本发明所要解决的第二个技术问题是提供该铝电解槽换极打壳装置的应用。
[0006]为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的铝电解槽换极打壳装置，支架铰接有伸缩装置，所述的伸缩装置的另一端铰接有切割机座，在所述的切割机座上连接有切割机。
[0007]所述的切割机为砂轮切割机。
[0008]所述的切割机与所述的切割机座之间通过可调角度机构连接。
[0009]所述的砂轮切割机的切割片的材质为氧化铝或不锈钢，其厚度为0.5_?2_、直径为 15Ctam ?40Ctamo
[0010]所述的切割机座上安装有测距器，所述的测距器的电信号与槽控机电连接。
[0011]所述的伸缩装置为二根连杆的两端分别与所述的支架和所述的切割机座铰接形成四连杆机构，伸缩缸的一端铰接在所述的支架上，另一端与二根所述的连杆的其中一根的一端纟父接。
[0012]为了解决第二个技术问题，本发明提供的铝电解槽换极打壳装置的应用，包括多功能天车上的工具小车和铝电解槽，所述的支架固定连接在所述的工具小车上，切割机对正所述的铝电解槽的需要打壳的位置。
[0013]采用上述技术方案的铝电解槽换极打壳装置及其应用，切割机与切割机座之间通过可调角度机构连接。这样就可调整切割机与水平面的角度，以满足从多个角度切割阳极四周结壳的需求。
[0014]切割机的切割片的材质为氧化铝或不锈钢，厚度为0.5mm?2mm、直径为150?400_。氧化铝材质的切割片硬度高，耐高温，并且不会对原铝生产造成污染。选用厚度高的切割片，能提高切割片的使用寿命。且厚度应小于阳极间缝宽度。
[0015]切割机座上安装有测距器，测量切割机与结壳、阳极结构的距离，并转换为电信号发送到槽控机，方便操作工在工具小车上调整切割机位置。
[0016]多功能天车上工具小车的其他装置与现行天车一样。
[0017]有益效果:
[0018]本发明由于采用上述结构，与现有换极打壳装置相比具备如下优点:
[0019](I)应用本发明的铝电解槽换极打壳装置可以实现覆盖料结壳的精确切割。使用砂轮切割机代替锤头打壳装置，将原本粗放的打壳作业变成精确的切割作业，可以大大减少因打壳产生的结壳碎块，减少落入电解质中的料块和料渣，并且可以因此进一步提高新极的安装精度。减少了更换阳极对电解槽的干扰，促进了电解槽的平稳运行。
[0020](2)应用本发明的铝电解槽换极打壳装置，可以缩短操作工在高温下清理阳极坑料块料渣的作业时间，减少了电压波动和捞块对铝液的搅动，减少了铝的二次氧化，从而提高了电流效率，降低了能耗。并且由此产生的集气罩烟气泄明显减少，改善了人员的操作环境，减轻了劳动强度，提高了劳动生产率。
[0021](3)应用本发明的铝电解槽换极打壳装置，无需对现有多功能天车主体结构作改变，易于实现。伸缩装置已常用于现行的锤头打壳机构，能够伸入阳极中缝进行打壳作业，同时当伸缩装置完全收回时，切割机与支架的距离很小，从而减小了工具小车打壳机构的回转半径，增大了工具小车其它工具的使用空间。
[0022]综上所述，本发明是一种能精确切割相邻阳极的大面和阳极中缝处的结壳且减少换极打壳过程中产生的结壳碎块和料渣的铝电解槽换极打壳装置及其应用。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的铝电解槽换极打壳装置结构示意图。
[0024]图2是本发明应用现场换极示意图。
[0025]图中:1、切割机，2、测距器，3、切割机座，4、伸缩装置，5、打壳机支架。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。
[0027]参见图1，铝电解槽换极打壳装置，支架5的中下段铰接有伸缩装置4，伸缩装置4的另一端铰接有切割机座3，在切割机座3上连接有切割机。
[0028]优选地，切割机采用砂轮切割机I。
[0029]进一步地，砂轮切割机I与切割机座3之间通过可调角度机构6连接。
[0030]砂轮切割机I的切割片的材质为氧化铝或不锈钢，其厚度为0.5mm?2_、直径为150mm ?400mmo
[0031]进一步地，切割机座3上安装有测距器2，测距器2的电信号与槽控机电连接。
[0032]具体地，伸缩装置4为二根连杆401的两端分别与支架5和切割机座3铰接形成四连杆机构，伸缩缸402的一端铰接支架5上，另一端与二根连杆401中的一根的一端铰接。
[0033]如图2所示，铝电解槽换极打壳装置的应用，包括多功能天车上的工具小车和铝电解槽7，支架5固定连接在工具小车上，切割机I对正铝电解槽7的需要打壳的位置。
[0034]参见图1和图2，在进行打壳前，槽控机根据电解质水平高度和铝水平高度等数据，计算打壳作业时支架5的所需运行距离，和伸缩装置4所需运动的距离。
[0035]打壳时，通过调节伸缩装置4，将砂轮切割机I运行到需要打壳的位置附近，并通过可调角度机构6调整砂轮切割机I的切割片与水平面的角度。天车操作工坐在工具小车内根据槽控机数据及测距器2传来的距离数据，调节伸缩装置4和切割机座3上的可调角度机构6，将砂轮切割机I移动到结壳上，启动砂轮切割机I并完成切割作业。
[0036]本发明通过使用切割机代替锤头打壳装置，实现覆盖料结壳的精确切割，大大减少因打壳产生的结壳碎块，减少落入电解质中的料块和料渣，缩短操作工在高温下清理阳极坑料块料渣的作业时间，减少了更换阳极对电解槽的干扰，促进了电解槽的平稳运行。
【主权项】
1.一种铝电解槽换极打壳装置，其特征是:支架(5)铰接有伸缩装置(4)，所述的伸缩装置(4)的另一端铰接有切割机座(3)，在所述的切割机座(3)上连接有切割机。2.根据权利要求1所述的铝电解槽换极打壳装置，其特征是:所述的切割机与所述的切割机座(3)之间通过可调角度机构(6)连接。3.根据权利要求1或2所述的铝电解槽换极打壳装置，其特征是:所述的切割机为砂轮切割机(I)。4.根据权利要求3所述的铝电解槽换极打壳装置，其特征是:所述的砂轮切割机(I)的切割片的材质为氧化招或不锈钢，其厚度为0.5mm?2mm、直径为150mm?400mm。5.根据权利要求1或2所述的铝电解槽换极打壳装置，其特征是:所述的切割机座(3)上安装有测距器(2)，所述的测距器(2)的电信号与槽控机电连接。6.根据权利要求1或2所述的铝电解槽换极打壳装置，其特征是:所述的伸缩装置(4)为二根连杆(401)的两端分别与所述的支架(5)和所述的切割机座(3)铰接形成四连杆机构，伸缩缸(402)的一端铰接在所述的支架(5)上，另一端与二根所述的连杆(401)的其中一根的一端铰接。7.根据权利要求1所述的铝电解槽换极打壳装置的应用，包括多功能天车上的工具小车和铝电解槽(7)，其特征是:所述的支架(5)固定连接在所述的工具小车上，所述的切割机对正所述的铝电解槽(7)的需要打壳的位置。
【专利摘要】本发明公开了一种铝电解槽换极打壳装置及其应用，主要由切割机、切割机座、伸缩装置和支架构成。支架的中下段铰接有伸缩装置，伸缩装置的另一端铰接有切割机座，在切割机座上连接有切割机。本发明通过使用切割机代替锤头打壳装置，实现覆盖料结壳的精确切割，大大减少因打壳产生的结壳碎块，减少落入电解质中的料块和料渣，缩短操作工在高温下清理阳极坑料块料渣的作业时间,减少了更换阳极对电解槽的干扰，促进了电解槽的平稳运行。
【IPC分类】C25C3/14
【公开号】CN105112943
【申请号】CN201510623852
【发明人】张红亮, 梁金鼎, 李劼, 孙珂娜, 张凯, 肖劲
【申请人】中南大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月28日