一种铝电解槽智能打壳辅助系统的制作方法

本发明涉及铝电解技术领域，特别涉及一种铝电解槽智能打壳辅助系统。

背景技术：

在铝电解生产过程中，需要持续补充氧化铝粉末，由于电解槽熔体的表层有固态电解质形成硬壳，所以需要打穿该硬壳，使氧化铝粉末可以通过打开的壳孔进入到电解槽熔体中。

现有的打壳过程是由槽控系统控制。当需要打壳时，槽控系统向电磁阀通电一段时间，控制气缸带动锤头向下运行，实现打壳过程；通电结束后，电磁阀关闭，气缸带动锤头向上运行，锤头返回到打壳前位置。

槽控系统的打壳过程是由槽控系统对电磁阀通电时间长短决定，锤头长短对打壳过程区别很大。由于新更换的锤头很长，气缸同等行程下，在电解质中浸泡的长度就长，造成锤头损耗加快，影响铝液的质量，同时也缩短了锤头的使用周期，增加了锤头的更换量和更换锤头的工作量；在同等结壳厚度的情况下，短锤头无法打开解质结壳面，导致物料无法准确添加到电解槽中；而较长的锤头则由于穿打深度较长，在击破电解质结壳面后继续下行完成气缸满行程，这样不仅加剧打壳锤头的磨损程度，而且还容易结包，使过多电解质粘附在打壳锤头上，造成大面积结包问题，需要大量人工进行清理。人工清洗劳动强度大，结包后锤头重量增加，增大了气缸的回程提升负荷，加剧气缸的磨损，影响氧化铝添加精准度，影响电解质中氧化铝浓度的平衡，造成效应的发生，增加氟化碳气体的排放，甚至影响正常的电解生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种铝电解槽智能打壳辅助系统，能够控制打壳气缸打壳行程。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种铝电解槽智能打壳辅助系统，其包括用于打穿固态电解质硬壳的打壳组件，所述打壳辅助系统还包括与所述打壳组件电连接的控制箱，所述打壳组件包括打壳气缸和模糊导电连接器，所述模糊导电连接器固定在所述打壳气缸的活塞杆上，所述模糊导电连接器与所述控制箱信号连接并检测打穿固态电解质硬壳后的电解质液位电压，所述控制箱接收所述模糊导电连接器检测的电解质液位电压信号并控制所述活塞杆运动。

此外，本发明还提出如下附属技术方案：所述打壳组件还包括与所述活塞杆的头部相连的打壳锤头，所述打壳锤头用于打穿固态电解质硬壳。

所述模糊导电连接器与所述打壳锤头通过所述活塞杆相导通。

所述打壳组件还包括用于控制所述打壳气缸通断的电磁阀，所述电磁阀一端与所述控制箱电连接，另一端与所述打壳气缸相连通。

所述电磁阀连接有用于流入压缩空气的压缩空气管路。

所述打壳组件设有多个，且均与所述控制箱电连接。

所述控制箱电连接在槽控系统上，所述控制箱通过所述槽控系统输出的信号控制打壳。

其包括以下步骤：

s1：提供控制箱、槽控系统和电磁阀，当需要打壳时，所述槽控系统发出打壳信号给所述控制箱并控制电磁阀开启；

s2：提供打壳气缸，所述电磁阀开启将压缩空气流入所述打壳气缸并驱动打壳气缸的活塞杆向下进行打壳；

s3：提供模糊导电连接器和打壳锤头，当所述打壳锤头打穿电解质硬壳时，模糊导电连接器检测到电解质液位工作电压，所述模糊导电连接器将检测信号传输给所述控制箱，所述控制箱输出24v电压关闭所述电磁阀。

其还包括以下步骤：

s5：当所述模糊导电连接器未检测到电解质液位工作电压，所述控制箱提示报警。

其还包括以下步骤：

s6：当所述模糊导电连接器未检测到电解质液位工作电压，所述电磁阀按所述槽控系统设置的时间完成打壳。

相比于现有技术，本发明的优点在于：1.当打壳气缸进行打壳动作时，控制箱通过模糊导电连接器检测到电解质液位电压，控制电磁阀开关，从而准确控制打壳气缸的运动距离，减少打壳锤头在电解质中的浸泡时间，减少压缩空气的用量，防止打壳锤头粘包；

2.本发明能够适用于不同长短的打壳锤头，根据锤头实际打壳位置而控制打壳气缸行程，减缓打壳锤头磨损；

3.控制箱可独立于槽控系统，当控制箱未检测到电压或其它故障报警时，打壳气缸仍能按槽控系统设置的电磁阀开启时间向下打壳。

附图说明

图1是本发明打壳辅助系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

如图1所示，本实施例提供一种铝电解槽智能打壳辅助系统100，其包括打壳组件2和与打壳组件2电连接的控制箱1，控制箱1与槽控系统200信号连接，用以接收来自槽控系统200的打壳信号并控制打壳组件2进行打壳。

打壳组件2包括电磁阀23、打壳气缸21、模糊导电连接器5和打壳锤头22。电磁阀23与控制箱1电连接，电磁阀23的进气口231连接压缩空气管路3，出气口232连接打壳气缸21，控制箱1控制电磁阀23通断进而控制打壳气缸21上下移动。模糊导电连接器5固定安装在打壳气缸21的活塞杆211上且与控制箱1信号连接，打壳锤头22固定安装在活塞杆211的头部用以打穿固态电解质硬壳。模糊导电连接器5与打壳锤头22相导通且能够检测流经打壳锤头22的电解质液位电压并将检测信号输送至控制箱1。

进一步地，打壳组件2包括多个，且分别与控制箱1电连接。

进一步地，控制箱1为可编程控制器，能够采集和处理接收到的信号，控制箱1可独立于槽控系统200。槽控系统200输出动作信号电解槽打壳动作时，控制箱1通过模糊导电连接器5采集电解质液位工作电压，控制箱1将其逻辑转换为控制信号，通过控制箱1设定的参考电压调整锤头穿打深度。

当需要对固态电解质进行打壳时，槽控系统200发出打壳信号给控制箱1，控制箱1控制电磁阀23开启使打壳气缸21向下打壳，同时模糊导电连接器5随活塞杆211一并向下；当活塞杆211下降到打壳锤头22打穿硬壳位置并打穿硬壳时，模糊导电连接器5此时检测到槽内液位电压，从而将检测信号发送至控制箱1；当控制箱1检测到信号后控制箱1输出24v电压关闭电磁阀23，打壳锤头22停止下降并返回，从而减少打壳锤头22在电解质中的浸泡时间。

当控制箱1采集到电解质液位工作电压后，输出24v电压关闭电磁阀23，电磁阀23设定关闭时间为3-5秒后断电，能够控制打壳气缸21继续打壳，确保完成打壳。控制箱1程序设定有可调节延时功能，继续控制打壳，延时精确到0-99毫秒，提高打壳精度。

控制箱1设有超时、不绝缘、电磁阀未接通、电磁阀线路过流、驱动板故障报警提示功能。当打壳气缸21动作而控制箱1未采集到电解质液位工作电压时保持断电状态，打壳气缸21继续向下打壳同时控制箱1能够发出报警提示，等待人工来进行处理。此外，控制箱1可独立于槽控系统200，当铝电解槽智能打壳辅助系统100出现任何故障问题时，不影响原槽控系统200的任何控制功能。此时电磁阀23按槽控系统200设置的时间完成打壳，直到人工恢复打壳辅助系统100进入正常打壳程序。

本发明的有益效果是：1.当打壳气缸进行打壳动作时，控制箱通过模糊导电连接器检测到电解质液位电压，控制电磁阀开关，从而准确控制打壳气缸的运动距离，减少打壳锤头在电解质中的浸泡时间，减少压缩空气的用量，防止打壳锤头粘包；

2.本发明能够适用于不同长短的打壳锤头，根据锤头实际打壳位置而控制打壳气缸行程，减缓打壳锤头磨损；

3.控制箱可独立于槽控系统，当控制箱未检测到电压或其它故障报警时，打壳气缸仍能按槽控系统设置的电磁阀开启时间向下打壳。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。