一种电解铝阳极炭块生坯冷却机构的制作方法

本发明属于电解铝制造技术领域，具体涉及一种电解铝阳极炭块生坯冷却机构。

背景技术：

电解铝生阳极炭块制造工艺过程包括中碎筛分、磨粉、配料、混捏和成型冷却等生产工序，为了减少热碳块变形和裂变，阳极炭块成型后需要放在水槽中用冷水进行冷却。处于较高温度的阳极炭块生坯一块接一块放在板链输送带上送入冷水槽完全浸入水内进行冷却，冷却后的阳极块生坯随着板链输送带的移动升出水面，此时的阳极块生坯上侧的数个凹坑内积满水，必须将积水清除干净，才能将阳极块生坯集中放入焙烧炉中完成最终的连续焙烧。由于阳极块生坯的产量较大，需要一种自动清除阳极块生坯凹坑内积水且冷却效果好的机构，才能满足生产的需求。

传统的阳极炭块生坯的冷却方法，采用天车将阳极炭块生坯人工吊至冷却池内，由托盘将炭块推出水面，这种方式冷却效率低，且容易造成阳极炭块生坯冷却不均匀，严重影响了阳极炭块生坯的质量，甚至造成阳极炭块生坯报废，现有技术提供的阳极炭块生坯积冷却机构，结构复杂，设备成本高，安全性差，不能满足生产厂家的生产要求。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、降温效果佳，能满足工艺要求的电解铝阳极炭块生坯冷却机构。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电解铝阳极炭块生坯冷却机构，包括输送带、变频调速电机、控制器、冷却水槽和除水装置；所述输送带与所述变频调速电机连接，所述变频调速电机连接所述控制器；所述输送带为板链输送带，其包括倾斜段和水平段，所述水平段连接所述倾斜段较低一端；所述倾斜段的较高一端设在所述冷却水槽的上方，所述水平段设在所述冷却水槽内；所述除水装置包括支架、立管、输气管、横管、空气压缩机和限位开关，所述支架跨设在冷却水槽相对两侧，并位于所述输送带倾斜段处的上方；所述支架与所述冷却水槽滑动连接，能够相对所述冷却水槽滑动；所述立管分布连接在所述支架上，其一端带有喷气头，所述喷气头朝向所述输送带；所述立管另一端连通所述输气管，所述输气管通过横管连接所述空气压缩机，所述空气压缩机连接所述控制器；所述限位开关设置在支架上并与输送带上放置的工件对应设置，所述限位开关连接所述控制器。

作为一种优选，所述电解铝阳极炭块生坯冷却机构还包括冷水箱、进水管和水泵，所述冷水箱设置在所述冷却水槽的一侧，并通过所述进水管连通所述冷却水槽；所述进水管上套设有所述水泵，所述水泵连接所述控制器。

作为一种优选，所述冷却水槽内设置有水温传感器；所述水温传感器设置在远离所述进水管的位置处，并连接所述控制器。

作为一种优选，所述冷却水槽左右两侧下部连接有渣池，所述渣池内设置有过滤网。

作为一种优选，所述立管与所述横管均采用无缝钢管制成。

作为一种优选，所述输气管采用PVC软管。

作为一种优选，所述立管通过圆管连接件活动连接在所述支架上。

作为一种优选，所述喷气头位于所述输送带上放置的工件的上方。

作为一种优选，所述电解铝阳极炭块生坯还包括激光测距传感器和直流电机，所述激光测距传感器设置在支架上，并与所述直流电机连接；所述直流电机连接所述支架；所述激光测距传感器感应阳极炭块生坯工件的高度，从而控制所述直流电机使得所述支架滑到相应位置。

本发明的有益效果：本发明结构简单，使用方便可靠，通过在所述冷却水槽内设置所述输送带，输送带转运时可使阳极炭块生坯与水互相搅动，受力小，不碰撞，不易涨裂和折裂，冷却更加均匀，提高阳极炭块生坯的合格率，自动化程度高；所述冷却水槽上侧设置所述除水装置，阳极炭块生坯工件在冷却水槽内触碰到限位开关后，由所述控制器控制所述空气压缩机启动输气管喷气吹出阳极炭块生坯工件上侧凹坑内的积水和杂质，提高阳极炭块生坯的生产加工效率。并且本发明通过在所述冷却水槽内设置有水温传感器，所述水温传感器设置在远离所述进水管的位置处，可以准确测出所述冷却水槽内的水温，当阳极炭块生坯进入冷却水槽内降温一段时间后，所述冷却水槽内的水温会升高，所述水温传感器在时刻检测所述冷却水槽内的水温，并将检测结果反馈给处理器，由处理器控制水泵对冷水箱进行相应的动作。

【附图说明】

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的除水装置结构示意图；

其中：1-输送带，2-变频调速电机，3-控制器，4-冷却水槽，5-除水装置，51-支架，52-立管，53-输气管，54-横管，55-空气压缩机，56-限位开关，57-喷气头，6-冷水箱，7-进水管，8-水泵，9-水温传感器，10-渣池，11-过滤网。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的一种电解铝阳极炭块生坯冷却机构，包括一输送带1、一变频调速电机2、一控制器3、一冷却水槽4、一除水装置5；所述输送带1与所述变频调速电机2连接，所述变频调速电机2连接所述控制器3，所述输送带1为板链输送带1，其包括倾斜段和水平段，所述水平段连接所述倾斜段较低一端；所述倾斜段的较高一端设在所述冷却水槽4的上方，所述水平段设在所述冷却水槽4内；所述除水装置5包括支架51、立管52、输气管53、横管54、空气压缩机55和限位开关56，所述支架51跨设在冷却水槽4相对两侧，并位于所述输送带1倾斜段处的上方；所述支架51与所述冷却水槽滑动连接，能够相对所述冷却水槽4滑动；所述立管52分布连接在所述支架51上，其一端带有喷气头57，所述喷气头57位于输送带1上放置的阳极炭块生坯工件的上方，并朝向所述输送带1，所述立管52另一端连通所述输气管53，所述输气管53通过横管54连接所述空气压缩机55，所述空气压缩机55连接所述控制器3；所述限位开关56设置在支架51上并与输送带上放置的阳极炭块生坯工件对应设置，所述限位开关56连接所述控制器3。

作为优选方式，所述输送带1变频可调，而且所述变频调速电机2与所述控制器3连接，可根据炭块冷却情况做调整，实现冷却过程的精确控制，炭块在输送带1上相对静止，无相互作用，避免了炭块之间的碰撞。当对炭块的凹坑进行除水时，可以自动控制所述输送带1的运动和停止。

本实施例中，所述冷却水槽4长10m，宽2m，高1m，其上部为开口。

请参阅图2，作为优选方式，所述除水装置5设置在所述冷却水槽4的上方。本实施例的除水装置5包括四根并排的立管52和四个限位开关56；每根立管52上端分别与四根所述输气管53相连，四根所述立管52一端分别带有喷气头57，所述喷气头57朝向所述输送带1，所述立管52另一端连通所述输气管53，所述立管52并排垂直固定在所述支架51上；所述支架51采用槽钢制成，所述支架51跨设在所述输送带1水平段和倾斜段交界处的上方，且能沿着输送带长度方向滑动，根据阳极炭块生坯的高度，可调节所述除水装置5至合适的位置，以适应不同规格的电解铝阳阳极炭块生坯。所述立管52与所述横管54均采用无缝钢管制成。所述立管52通过圆管连接件活动铰接在所述支架51上，以便于调整所述喷气头57对阳极炭块上的凹坑的角度；所述横管54连接所述控制器2，横管54一端与所述空气压缩机55连接，另一端封闭，且所述横管54的管壁上开设有四个细孔口，并分别与所述输气管53通过密封件连接。所述输气管53采用PVC软管。

作为一种优选，本发明的电解铝阳极炭块生坯冷却机构还包括冷水箱6、进水管7和水泵8，所述冷水箱6设置在所述冷却水槽4的一侧，并通过所述进水管7连通所述冷却水槽6；所述进水管7上套设所述水泵8，所述水泵8连接所述控制器3。通过所述控制器3控制所述水泵8抽取冷水箱6内的水。冷水箱6内的水流入冷却水槽4中，使冷却水槽4内的水温降低，可以使阳极炭块快速冷却，避免水温度过高导致的冷却不均匀现象，保证良好的冷却效果。

作为一种优选，所述冷却水槽4内设置有水温传感器9；所述水温传感器9设置在远离所述进水管7的位置处，并连接所述控制器3。所述水温传感器9将水的温度信号转变成电信号，再发送给所述控制器3，由控制器3控制所述水泵8进行相应开启抽水或停止抽水的动作。

作为一种优选，还包括渣池10，所述渣池10设置在所述冷却水槽4左右两侧的下部，并与所述冷却水槽4连通，所述渣池10内设置有过滤网11。当输送带1底部积渣严重时，打开渣池10的阀门，将碎炭、细渣冲到渣池10中进行清理。由于设置有所述过滤网11，可以将过滤网11上的碎炭、细渣过滤清除，剩下的水冷却后可以继续冷却炭块，循环使用。当冷却水槽4内的水温度过高时，也可将所述冷却水槽4内的水引入所述渣池9，并通过水泵8抽取冷水箱6内的水进行补给，达到较好的冷却循环效果。

作为一种优选，所述电解铝阳极炭块生坯还包括激光测距传感器和直流电机，所述激光测距传感器设置在支架51上，并与所述直流电机连接；所述直流电机连接所述支架51；所述激光测距传感器感应阳极炭块生坯工件的高度，从而控制所述直流电机使得所述支架51滑到相应位置。其中，激光测距传感器感专门用于对固定或移动的物体进行距离测量。激光测距传感器采用相位比较原理进行测量。激光传感器朝向所述输送带，并发射不同频率的可见激光束，接收从阳极炭块生坯工件返回的散射激光，将接收到的激光信号与参考信号进行比较，计算得出支架与阳极炭块生坯工件之间的距离，再控制直流电机将支架51滑到相应的位置。本实施例中的激光测距传感器选用MSE-D150型激光测距传感器。

本发明的工作过程及原理：使用时，将阳极炭块生坯从冷却塔卸入输送带1上，阳极炭块生坯工件在输送带1的水平段上传输，与水互相搅动，实现冷却；输送带1变频可调，根据实际冷却情况，由所述控制器3控制所述变频调速电机2，从而调整所述输送带1的速度。所述直流电机根据激光测距传感器感应到的阳极炭块生坯工件的高度，控制所述支架滑动到相应的距离。当阳极炭块生坯工件从输送带1的水平段进入到倾斜段时，触碰到所述支架51上的限位开关56，所述输送带1继续运动一点距离，使阳极炭块生坯工件上的凹坑对准所述喷气头57，此时所述输送带1暂停运动。所述限位开关被触碰后向所述控制器3发出指令，当阳极炭块生坯工件上的凹坑对准所述喷气头57后，所述控制器3控制所述空气压缩机55启动，使得所述喷气头57开始往所述阳极炭块生坯工件的凹坑喷出高强度的压缩空气，吹出阳极炭块生坯工件的凹坑内的积水和杂质，喷气完毕后所述输送带1继续前行运动。所述水温传感器11时刻监测着所述冷却水槽4内的水温，当水温达到较高的值时，便将一部分热水排到所述渣池10中，所述控制器3向所述水泵8发出控制指令，使水泵8将所述冷水箱6内的一定量的冷水输送到所述冷却水槽4中，使得冷却水槽内的水温降低到适合冷却阳极炭块生坯工件的标准。当输送带1底部积渣严重时，打开所述冷却水槽4连通渣池10的阀门，将冷却水槽4内的碎炭、细渣排到所述渣池10内过滤网11上，并将碎炭、细渣清理掉即可。

本发明的一种电解铝阳极炭块生坯冷却机构，通过在所述冷却水槽4内设置所述输送带1，输送带1转运时可使阳极炭块生坯与水互相搅动，受力小；由所述控制器3控制所述变频调速电机2，从而调整所述输送带1的速度。且在所述冷却水槽4的上方设置所述除水装置5，可自动将所述阳极炭块生坯工件上侧的凹坑内的积水和杂质吹除掉。通过在所述冷却水槽4内设置有水温传感器9，所述水温传感器9设置在远离所述进水管7的位置处，可以准确测出所述冷却水槽4内的水温，并进行相应的调整，使阳极炭块生坯工件得到较好的冷却效果。本发明结构简单，设计合理新颖，使用周期长，设备成本低，故障率低，维修方便快捷；采用板链式输送带，生产效率更高，能够同时对更多的阳极炭块生坯进行冷却，能够实现自动化控制，满足生产厂家产能不断提高的生产要求。

当然，在本发明的构思下，本发明有多种实施形式和等同替代方案，以上这些，对本领域技术人员而言，阅读本说明以后，无需付出创造性劳动即可再研究出类似技术方案，采用上述等同替代方案也落入本发明的保护范围内。