一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置，包括依次连接的工频电源、阳极变压器、可控整流器、振荡器、淬火变压器和感应器，所述工频电源、所述阳极变压器、所述可控整流器和所述振荡器分别与用于控制加热温度和时间的控制电路连接，所述感应器为紫铜管感应圈，非接触式的绕制在铝电解槽阳极钢爪外周。本实用新型加热更迅速，操作更简单，效率更高；且更节省资源，机器性能更稳定，铝电解槽阳极钢爪加工质量更好。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及铝电解槽检修设备【技术领域】，特别涉及一种铝电解槽阳极钢爪电 解质快速清理装置。 一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置
【背景技术】
[0002] 阳极钢爪因为长期处于高温的铝电解质中，在其阳极表面会形成一层l_3mm厚的 铁锈，以及3-15mm厚的铝电解质层，这些铁锈和坚硬的电解质层大大降低了磷铁环与钢爪 的接触面积，增大了两者之间的接触电阻。故阳极钢爪再利用过程中，一般要对其表面的电 解质、铁锈进行清除，清理不干净的钢爪在使用时，会产生15-35mv的电压降。阳极与钢爪 是通过浇注磷铁相联接，钢爪表面有电解质和铁锈将大大降低磷铁的附着力，所以去除阳 极钢爪表面的电解质和铁锈，将降低阳极导杆的电压降，增加磷铁和钢爪的结合力，提高阳 极碳块质量，防止铝电解过程中阳极碳块脱落现象的发生，达到降低铝电解槽吨铝能耗和 碳块消耗，节约电能。
[0003] 传统的阳极钢爪电解质清理一般有两种方法：1.抛丸清理机清理；2.钢丝清刷机 清理；3.压脱机清理。
[0004] 抛丸清理机是早期普遍使用的一种清理设备，利用钢球被抛弃后自由落在钢爪 上，通过钢球的撞击力和冲击力使铁锈和电解质脱落，达到清理的效果。
[0005] 抛丸清理机结构复杂，生产连续性差，设备容易出现故障，而且效率很低，清理效 果也比较差。
[0006] 在抛丸清理机后，出现了钢丝清刷机，它采用高速回转的钢丝刷，通过钢丝刷与钢 爪头的撞击与接触摩擦等作用，使附着的铁锈和电解质脱落，考虑到钢丝淸刷机的使用问 题，在使用时其钢丝清刷头一般为直径0. 8mm?1. 2mm的单根钢丝制成，在清理时，钢刷清 刷头与钢爪高速频繁接触，导致钢丝非常容易受损。使用一段时间后，清刷头的钢丝会出现 向一边倾斜的情况，导致清理效果变差。需要进行钢丝刷清刷头的再次调整。相对抛丸清理 机，钢丝清刷机的效率大大提高，故障率也大大降低。但是清刷头消耗大，使用寿命短。需 要经常更换清刷头。清刷头的价格也比较昂贵。
[0007] 压脱机用于压脱破碎钢爪上的铁环，为钢爪的再次浇铸磷铁做准备，压脱后的铁 环清理后用于中频的再次熔炼。该设备由以下组成：1台自动磷铁环压脱机、1台液压系统、 1个自动导杆支撑定位和进料系统，自动导杆由悬挂输送机的动力链输送到磷铁环压脱机 前的停止站，再由步进推车机把钢爪头一步步地送到压脱口上。自动导杆由1组上下固定 的辊支撑，它们之间的距离是1米，确保导杆在压脱操作中处于垂直位置。磷铁环压脱机组 成：1个导杆定位机构、1个主支撑框、2个水平钢爪定位推进机构、2个用来把钢爪套住的推 进夹具和1台位于钢爪下的立式挤压破碎机，此挤压机由一个大的液压缸提供动力，液压 缸最大压脱力为400T;磷铁环破碎块通过两个溜槽落到输送带上，然后输送至铁环清理装 置进行清理和循环使用，压脱机投资费用高，容易将导杆压断、压裂、变形、有缺口。 实用新型内容
[0008] 为解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速 清理装置，解决现有的清理装置投资费用高、效率很低、清理效果也比较差的问题。
[0009] 本实用新型的技术方案是这样实现的：一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装 置，包括依次连接的工频电源、阳极变压器、可控整流器、振荡器、淬火变压器和感应器，所 述工频电源、所述阳极变压器、所述可控整流器和所述振荡器分别与用于控制加热温度和 时间的控制电路连接，所述感应器为紫铜管感应圈，非接触式的绕制在铝电解槽阳极钢爪 外周。
[0010] 其中，优选地，所述紫铜管感应圈绕制的圈数至少为3圈。
[0011] 其中，优选地，所述紫铜管感应圈绕制成螺旋状。
[0012] 其中，优选地，所述紫铜管感应圈水平绕制，相邻的紫铜管感应圈之间由坚直的紫 铜感应管连接。
[0013] 其中，优选地，沿所述紫铜线管感应圈的外圆周均匀设置有纵向固定板，所述紫铜 线管感应线圈通过绝缘螺栓固定在所述纵向固定板上。
[0014] 其中，优选地，所述控制电路连接有控制面板。
[0015] 其中，优选地，所述控制面板上设置有电流表、电压表、温控表、开关和指示灯。
[0016] 本实用新型的有益效果：
[0017] 1.加热更迅速，效率更高：因为高频率大电流，其加热速度非常迅速，一般在30秒 或1分钟，而传统的抛丸清理、钢丝清刷机清理方法一般在十几分钟到二十几分钟，相对来 说效率更高。
[0018] 2.更节省资源：本实用新型加热时只需要很少的场地，有电源、水源就行。一般 1?2人即可操作，节省了人力物力，同时也节省时间，相应的公司也会节省更多的开支。
[0019] 3.操作更简单，效率更高：本实用新型操作非常简单，只需要短时间的培训，工人 即可独立操作。加热时只需要更换不同的感应器即可，转换非常方便。当大批量热拆同一 种阳极钢爪时，确定感应器形式后，即可连续工作。
[0020] 4.机器性能更稳定：采用先进的逆变技术，功率器件采用德国技术制造，使机器 在长期、连续、高强度工作中依然表现出杰出的性能。不用因为机器故障而耽误生产，浪费 不必要的时间和人力。
[0021] 5.钢爪加工质量更好：铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理对钢爪不进行大外力 加工，只通过加热的方式，再稍加外力敲击即可，加热完成后钢爪能保障更好的完整性。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023] 图1为本实用新型控制原理框图；
[0024] 图2为本实用新型一个实施例的感应器的结构示意图；
[0025] 图3为本实用新型另一个实施例的感应器的结构示意图；
[0026] 图4为本实用新型控制面板结构示意图。
[0027] 图中：1.工频电源，2.阳极变压器，3.可控整流器，4.振荡器，5淬火变压器，6控 制电路，7.控制面板，71.电流表，72.电压表，73.温控表，74.开关，75.指示灯，8.感应器， 9.纵向固定板，10.铝电解槽阳极钢爪。
【具体实施方式】
[0028] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029] 实施例1
[0030] 如图1、图2和图4所示，本实施例提供一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装 置，包括依次连接的工频电源1、阳极变压器2、可控整流器3、振荡器4、淬火变压器5和感 应器8,工频电源1、阳极变压器2、可控整流器3和振荡器4分别与用于控制加热温度和时 间的控制电路6连接，控制电路6连接有控制面板7,控制面板7上设置有电流表71、电压 表72、温控表73、开关74和指示灯75。
[0031] 其中，感应器8为紫铜管感应圈，非接触式的绕制在铝电解槽阳极钢爪10外周。紫 铜管感应圈绕制的圈数为3圈，紫铜管感应圈水平绕制，相邻的紫铜管感应圈之间由坚直 的紫铜感应管连接。紫铜管感应圈按此方式绕制，纵向更加稳固。在本实用新型中，紫铜管 感应圈绕制的圈数可根据铝电解槽阳极钢爪的尺寸变动，绕制圆周的直径大小应比铝电解 槽阳极钢爪10的直径略大。
[0032] 其中，沿紫铜线管感应圈的外圆周均匀设置有纵向固定板9,紫铜线管感应线圈通 过绝缘螺栓固定在纵向固定板上。在本实施例中，设置有两个纵向固定板，纵向固定板可使 紫铜线管感应圈纵向得到固定，使感应圈不易变形，延长了清理装置的使用寿命。
[0033] 实施例2
[0034] 如图1、图3和图4所示，本实施例提供一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装 置，本实施例除紫铜管感应圈绕制成螺旋状这一结构特征外，其它结构均与实施例1相同。
[0035] 工作原理：
[0036] 本实用新型的工作原理为感应加热原理，感应加热原理为产生高频交变的电流， 从而产生高频交变的磁场，再利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果。
[0037] 基本电磁定律：
[0038] 法拉第定律，=/V# CU
[0039] 安培定律：/Hdl=NI
[0040] 其中：Φ= /BdS，B=uru0H
[0041] 如果采用MKS制，e的单位为V，0的单位为Wb，Η的单位为A/m，B的单位为T。
[0042] 以上定律基本阐述了电磁感应的基本性质，
[0043] 集肤效应：
[0044] 当交流的电流流过导体的时候，会在导体中产生感应电流，从而导致电流向导体 表面扩散。也就是导体表面的电流密度会大于中心的电流密度。这也就无形中减少了导体 的导电截面，从而增加了导体交流电阻，损耗增大。工程上规定从导体表面到电流密度为导 体表面的Ι/e= 0. 368的距离δ为集肤深度。
[0045] 在常温下可用以下公式来计算铜的集肤深度：
[0046]
【权利要求】
1. 一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置，其特征在于：包括依次连接的工频电 源、阳极变压器、可控整流器、振荡器、淬火变压器和感应器，所述工频电源、所述阳极变压 器、所述可控整流器和所述振荡器分别与用于控制加热温度和时间的控制电路连接，所述 感应器为紫铜管感应圈，非接触式的绕制在铝电解槽阳极钢爪外周。
2. 根据权利要求1所述的一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置，其特征在于： 所述紫铜管感应圈绕制的圈数至少为3圈。
3. 根据权利要求2所述的一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置，其特征在于： 所述紫铜管感应圈绕制成螺旋状。
4. 根据权利要求2所述的一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置，其特征在于： 所述紫铜管感应圈水平绕制，相邻的紫铜管感应圈之间由坚直的紫铜感应管连接。
5. 根据权利要求2所述的一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置，其特征在于： 沿所述紫铜线管感应圈的外圆周均匀设置有纵向固定板，所述紫铜线管感应线圈通过绝缘 螺栓固定在所述纵向固定板上。
6. 根据权利要求1?5任一项所述的一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置，其 特征在于：所述控制电路连接有控制面板。
7. 根据权利要求6所述的一种铝电解槽阳极钢爪电解质快速清理装置，其特征在于： 所述控制面板上设置有电流表、电压表、温控表、开关和指示灯。
【文档编号】C25C3/14GK203866388SQ201420187727
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】张明德 申请人:郑州国钧电子技术有限公司