专利名称：电解阳极残极底部电解质清理方法
技术领域：
本发明涉及一种残留电解质清理方式，具体地说是涉及一种电解阳极残极底部残留电解质的清理方法。
背景技术：
预焙阳极中的大量杂质是残极带来的，残极携带的电解质含有大量冰晶石(Na3ALF6)与氧化铝(AL2O3)，以及部分Ca、Mg、Li的盐类，若残极清理不干净，残极含钠量会高达1200PPpm，进入到阳极生产线后，会直接影响阳极的CO2活性，造成阳极单耗高、选择性氧化现象加剧、阳极掉渣严重，从而直接影响电解生产成本和电解槽工作环境。同时，残极所携带的Ca、Fe、Mg、Si等杂质元素属于强碱金属，具有较活波的S轨道电子，加速氧在炭上的吸附，减弱表面的C-C键，从而加速阳极的电解消耗。
返回残极在阳极组装车间首先经过电解质倾斜翻转清理系统，由于倾斜翻转系统本身存在的缺陷，残极底部的电解质及软残极无法清理下来，造成残极中灰份含量升高。，生产过程中残极等所携带的灰份杂质，对电解原铝及其理化性能等指标都有着直接影响。在铝电解生产中，阳极残极的用量占生阳极配方中干料的20％-30％，在电解槽的氧化反应过程中，一些电解质渗透到残极内部，使得残极在再次使用过程中所含的灰分和钠的含量过高而影响炭阳极的抗氧化能力，同时也会把电解质带到炭素生产线而影响残极的清洁度。目前，专用于清理残极底部的清理方法，尚未见记载。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种可有效清理残极底部残留的电解质，有效降低残极电解质进入阳极生产线，提高阳极抗氧化性能，延长阳极使用周期的电解阳极残极底部电解质清理方法。
本发明电解阳极残极底部电解质清理方法通过下述技术方案予以实现本发明铝电解阳极残极底部清理方法包括运送残极的悬链小车、1#电解质清理器、前接近开关、小车停止器、2#电解质清理器、后接近开关、清理器PLC控制器、1#清理器变频器和2#清理器变频器构成，所述的清理方法包括感应步骤，信号传输步骤，确认步骤，指令步骤，清理步骤，移出步骤本发明电解阳极残极底部电解质清理方法与现有技术相比有如下有益效果由于本发明采用了先进的滚筒式残极底部电解质清理方法及对电解返回残极底部附着的电解质进行有效清理的自动清理设备，残极底部电解质清理率达到98％，每块残极底部电解质清理面积达到了95％以上，清理下来的物料可返回电解继续使用，不但能有效提高阳极质量，而且不会造成资源浪费；残极经过清理后电解质不再进入炭素生产线，提高了残极的清洁度，降低了阳极中灰分和钠的含量，残极中灰分的含量可降低0.04％，不仅提高了炭阳极的抗氧化能力，还可延长阳极的使用周期；同时，本发明清理方法采用钢丝刷滚打的柔性击打去除残极底部附着的电解质层，对组装悬链没有负荷，不影响悬链系统正常运行。本发明清理方法专用清理装置具备在清理过程中可根据生产线上有无残极来自动决定装置的自动启/停和进行单机、双机两种清理选项功能，即可以保证对残极的有效清理，又可避免在无块清理时造成的设备空运转，能达到节约电能的目的。本发明方法可应用于各有色行业电解铝炭素生产行业。
本发明电解阳极残极底部电解质清理方法有如下附图
图1为本实用新型铝电解阳极残极底部电解质清理装置控制流程示意图；图2为本实用新型铝电解阳极残极底部电解质清理装置安装示意图。
图3为本实用新型铝电解阳极残极底部电解质清理方法清理装置剖面示意图；图4为本实用新型铝电解阳极残极底部电解质清理装置自动控制系统示意图；其中1、组装悬链系统；2、悬链小车；3、前接近开关；4、小车停止器；5、上部密封橡胶；6、1#电解质清理器；7、导向槽；8、整体密封室；9、1#变频电机；10、2#变频电机；11、下料溜槽；12、2#电解质清理器；13、后接近开关；14、1道橡胶密封挡板；15、二道橡胶密封挡板；16、清理器支架；17、清理滚筒18、清理钢丝绳；19、转轴；20、轴套；21、对轮；22、停止器驱动装置；23、1#清理器变频器；24、声光报警装置；25、电解质清理器PLC控制柜；26、清理器运行状态及参数显示器；27、清理器PLC控制器；28、光电传感器；29、2#清理器变频器。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步描述。
实施例1。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明铝电解阳极残极底部清理方法包括运送残极的悬链小车2、1#电解质清理器6、前接近开关3、小车停止器4、2#电解质清理器12、后接近开关13、清理器PLC控制器27、1#清理器变频器23和2#清理器变频器29构成。所述的清理方法包括感应步骤，信号传输步骤，确认步骤，指令步骤，清理步骤，移出步骤；所述的感应步骤是通过固定在1#电解质清理器6前、悬链运输架上的前接近开关3和后接近开关13对悬链运输线上悬挂残极的悬链小车2是否到位进行检测的过程；所述的信号传输步骤是将前接近开关3和后接近开关13感应到的信号传输给清理器PLC控制器27的过程；所述的确认步骤是由清理器PLC控制器27确认清理区域是否有在线清理残极的过程；所述的指令步骤是由清理器PLC控制器27发出使悬链小车2停止或运行的指令的过程；所述的清理步骤是由清理器PLC控制器27发出指令控制小车停止器4、1#电解质清理器6和2#电解质清理器12起/停，对残极底部电解质附着层进行清理的过程；移出步骤是通过固定在2#电解质清理器12后侧悬链运输架上的后接近开关13感应到清理完毕的信号并将信号传输给清理器PLC控制器27，由清理器PLC控制器27发出指令控制1#电解质清理器6和2#电解质清理器12停止或继续工作的过程。
所述的清理步骤是连续进行的，每清理完毕一块残极，由设置在2#电解质清理器12后侧的后接近开关13将到的清理完毕的信号发送给清理器PLC控制器27，清理器PLC控制器27发出指令，小车停止器4打开，第二个残极小车2进入请你区，连续进行清理。每块残极清理时间约为34.2秒。清理能力≥60块/h；每个班次可处理残极300块以上。
所述的感应步骤设置有自动启/停决定步骤，当前接近开关3在3分钟内没有检测到悬挂残极的悬链小车2时，清理器PLC控制器27发出指令，1#电解质清理器6和2#电解质清理器12自动停机。
所述的清理步骤还设置有转速调整步骤，用于调整1#电解质清理器6和2#电解质清理器12电机的转速，按照现场残极底部清理效果和化验室分析结果，通过现场操作调整1#清理器变频器23、2#清理器变频器29控制旋钮进行调节。1#变频电机9和2#变频电机10决定的转速可在800-1430r/min范围调节，最高转速司达到1430r/min。
所述的1#电解质清理器6和2#电解质清理器12包括1#变频电机9、2#变频电机10、支架16、对轮21、轴套20、转轴19、清理滚筒17和清理钢丝绳18构成，所述的1#变频电机9和2#变频电机10固定在支架16上，通过对轮21与清理滚筒17的转轴19连接；清理滚筒17固定在转轴19上，转轴19通过轴套20固定在支架16上；清理钢丝绳18分4组纵向固定在清理滚筒17圆周表面。所述的清理滚筒17沿轴向开有4道凹槽，8根长600mm的钢丝绳两端从钢丝绳夹具上相邻两孔中向一面穿出，将钢丝绳夹具卡装在清理滚筒17沿轴向开设的凹槽内，两端用螺丝固定，清理滚筒17上沿距地面750mm，清理钢丝绳18外露部分长270mm。
所述的1#电解质清理器6设置在清理区前端，2#电解质清理器12设置在清理区后端，通过导线与设置在电解质清理器PLC控制柜25内的清理器PLC控制器27连接；控制两台清理机动作的清理器PLC控制器27设置在控制柜25里；1#清理器变频器23和2#清理器变频器29设置在控制柜外侧通过导线分别与清理器控制器27和1#变频电机9、2#变频电机10连接；前接近开关3设置在1#电解质清理器6前端2000mm处，通过导线与清理器PLC控制器27连接；后接近开关13设置在2#电解质清理器12后端3000mm处，通过导线与清理器PLC控制器27连接。
本实用新型铝电解阳极残极底部电解质清理装置是这样工作的电解返回的残极挂杆上线后，组装悬链系统1连续向前运行，当残极通过悬链带动运行至电解质清理器前2000mm时，前接近开关3感应到悬链小车2后，将信号及时传递给清理器PLC控制器27，确认悬链小车2待清理；同时，后接近开关13将有/无悬链小车2的触发感应信号传输给清理器PLC控制器27。清理器PLC控制器27在确认清理区域有在线清理的残极后发出指令给小车停止器4，小车停止器4关闭，残极停止运行；如果清理器PLC控制器27在确认清理区域内无块时，清理器PLC控制器27发出指令，小车停止器4打开，待清理悬链小车2前行并进入清理区进行清理，清理完毕后，悬链小车2继续前行至后接近开关13并触发感应，后接近开关13将信号传输给清理器PLC控制器27进行确认，清理器PLC控制器27重复上述步骤发出指令，后续残极再单块进入清理区。正常状态下，每块残极清理时间约34.2秒。
清理机组主要依靠电动滚筒转动时带动固定在滚筒表面上的清理钢丝绳18，高速旋转的钢丝绳由于离心力的作用，其运动轨迹形成一个圆柱刷，当残极运行到滚筒部位时，钢丝绳对残极底部电解质附着层不断撞击、摩擦，从而实现电解质与残极的剥离如图1所示。为了不增加悬链运行阻力，该清理机的清理工作与悬链系统的运行保持相对独立。清理装置的工作状态由清理器PLC控制器27控制。
两台清理电机可以实现单独调速、启停，也可实现同时运行。正常生产时，残极清理时间在34.2秒左右清理完毕，当前接近开关3在3分钟内没有检测到悬挂残极的悬链小车2时，清理器PLC控制器27发出指令，1#电解质清理器6和2#电解质清理器12自动停机。
权利要求
1.一种铝电解阳极残极底部清理方法，包括运送残极的悬链小车(2)、1#电解质清理器(6)、前接近开关(3)、小车停止器(4)、2#电解质清理器(12)、后接近开关(13)、清理器PLC控制器(27)、1#清理器变频器(23)和2#清理器变频器(29)构成，其特征在于所述的清理方法包括感应步骤，信号传输步骤，确认步骤，指令步骤，清理步骤，移出步骤；所述的感应步骤是通过固定在1#电解质清理器(6)前、悬链运输架上的前接近开关(3)对悬链运输线上有无悬挂残极的悬链小车(2)进行检测的过程；所述的信号传输步骤是将感应到的信号传输给清理器PLC控制器(27)的过程；所述的确认步骤是由清理器PLC控制器(27)确认清理区域是否有在线的残极的过程；所述的指令步骤是由清理器PLC控制器(27)发出使悬链小车(2)停止或运行的指令；所述的清理步骤是由清理器PLC控制器(27)发出指令控制1#电解质清理器(6)和2#电解质清理器(12)对残极底部电解质附着层进行清理的过程；移出步骤是通过固定在2#电解质清理器(12)后侧悬链运输架上的后接近开关(13)感应到清理的信号并将信号传输给清理器PLC控制器(27)，由清理器PLC控制器(27)发出指令控制1#电解质清理器(6)和2#电解质清理器(12)停止或继续工作的过程。
2.根据权利要求1所述的铝电解阳极残极底部清理方法，其特征在于所述的清理步骤是连续进行的，所述的清理步骤是连续进行的，每清理完毕一块残极，由设置在2#电解质清理器(12)后侧的后接近开关(13)将感应到的清理完毕的信号发送给清理器PLC控制器(27)，由清理器PLC控制器(27)发出悬链小车(2)运行的指令；待下一块需清理的残极运行至1#电解质清理器(6)前，由设置在1#电解质清理器(6)前的前接近开关(3)将感应到的信号传输给清理器PLC控制器(27)，继续清理。
3.根据权利要求1所述的铝电解阳极残极底部清理方法，其特征在于所述的1#电解质清理器(6)和2#电解质清理器(12)单独调速、启停。
4.根据权利要求3所述的铝电解阳极残极底部电解质清理方法，其特征在于所述的1#电解质清理器(6)和2#电解质清理器(12)同时调速、启停。
5.根据权利要求1所述的铝电解阳极残极底部清理方法，其特征在于所述的感应步骤设置有自动启/停决定步骤，用于在前接近开关(3)长时间没有检测到悬挂残极的悬链小车(2)时，1#电解质清理器(6)和2#电解质清理器(12)自动停机。
6.根据权利要求4所述的铝电解阳极残极底部清理方法，其特征在于所述的自动启/停决定步骤的感应时间3分钟。
7.根据权利要求1所述的铝电解阳极残极底部清理方法，其特征在于所述的清理步骤还设置有转速调整步骤，用于调整1#电解质清理器(6)和2#电解质清理器(12)电机的转速，由清理器PLC控制器(27)控制1#清理器变频器(23)和2#清理器变频器(29)完成。
8.根据权利要求1或6所述的铝电解阳极残极底部清理方法，其特征在于所述的1#电解质清理器(6)和2#电解质清理器(12)包括1#变频电机(9)、2#变频电机(10)、支架(16)、对轮(21)、轴套(20)、转轴(19)、清理滚筒(17)和清理钢丝绳(18)构成，所述的1#变频电机(9)和2#变频电机(10)固定在支架(16)上，通过对轮(21)与清理滚筒(17)的转轴(19)连接；清理滚筒(17)固定在转轴(19)上，转轴(19)通过轴套(20)固定在支架(16)上；清理钢丝绳(18)分4组纵向固定在清理滚筒(17)圆周表面。
9.根据权利要求7所述的铝电解阳极残极底部清理方法，其特征在于所述的1#电解质清理器(6)设置在清理区前端，2#电解质清理器(12)设置在清理区后端。
全文摘要
本发明涉及一种残留电解质清理方式，具体地说是涉及一种电解阳极残极底部残留电解质的清理方法。本发明包括运送残极的悬链小车、1#电解质清理器、前接近开关、小车停止器、2#电解质清理器、后接近开关、清理器PLC控制器、1#清理器变频器和2#清理器变频器构成，所述的清理方法包括感应步骤，信号传输步骤，确认步骤，指令步骤，清理步骤。本发明有如下有益效果由于本发明采用了先进的滚筒式残极底部电解质清理方法清理后残极底部电解质清理清洁度达到90％以上，能有效提高了阳极质量，提高了残极的清洁度，降低了阳极中灰分和钠的含量，不仅提高了炭阳极的抗氧化能力，还可延长阳极的使用周期。本发明可应用于有色行业电解铝炭素生产行业。
文档编号C25C3/12GK1974029SQ20061002219
公开日2007年6月6日 申请日期2006年11月3日 优先权日2006年11月3日
发明者周新林, 赵永金, 何文建, 赵红征, 朱晓征, 刘儒山, 杨旸, 雷向军, 王洪宇, 曹红亮, 王春龙, 王番平, 石芳军, 王致民, 马万胜, 张明清, 陈彦军 申请人:中国铝业股份有限公司