一种电解用钢爪冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及电解设备技术领域，特别是涉及一种电解用钢爪冷却装置。


背景技术：

2.电解用钢爪是电解铝工业重要的导电部件，有三、四、六、八爪之分，钢爪与铝导杆、阳极碳块一同组成阳极导杆组。由于钢爪在阳极组装生产线的加工中存在10％-15％的钢爪内收情况，需要进行加热校直，校直后的钢爪表面温度在700℃左右，需冷却至80摄氏度以下才可以进入生产线。传统的钢爪冷却是采用自然冷却的方式，存在如下问题：
①
自然冷却时间为15分钟以上，极大的制约了生产效率。且钢爪长时间处于高温下，会使钢爪珠光体球化，降低钢爪持久强度，减少钢爪寿命，此种钢爪在铝电解槽内经过一定的使用周期后，易受高温和电解质的腐蚀熔解，导致直径减小、电阻增加，从而导致其发热量增加，加剧钢爪浇注处的脱离松动，增加了电解过程中电能的损耗。
②
自然冷却的钢爪冷却的均匀性较差，会造成石墨蘸取不均匀，易导致钢爪粘连磷铁环，影响导杆的正常周转使用，甚至造成大量钢爪报废，增加生产成本，且存在发生损坏磷铁环压脱设备的风险。
3.现有的电解用钢爪冷却装置主要包括冷却槽，将钢爪通过冷却槽的上方开口放入冷却槽中、通过冷却槽内的水等对钢爪进行冷却，冷却槽未设有防飞溅装置，冷却过程中，冷却槽内的液体极易产生飞溅，存在安全隐患，同时会污染周围环境。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种电解用钢爪冷却装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高工作效率的同时能够一定程度上避免飞溅的液体对冷却槽周围环境造成的污染，且降低了液体飞溅而造成安全事故的风险。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供了一种电解用钢爪冷却装置，包括冷却槽和防飞溅装置，所述冷却槽上方具有开口，所述防飞溅装置包括顶盖，所述顶盖固定连接于所述冷却槽的所述开口的一端，所述顶盖设有至少一个冷却入口，各所述冷却入口用于供钢爪的各钢爪腿进入所述冷却槽的冷却腔，所述顶盖上所述冷却入口与所述冷却槽壁之间的部分能够阻挡所述冷却腔内的液体飞溅至所述冷却槽外部。
7.优选的，所述冷却入口为多个，所述顶盖上相邻的两个所述冷却入口之间的部分能够阻挡所述冷却腔内的液体飞溅至所述冷却槽外部。
8.优选的，所述防飞溅装置还包括第一挡板，所述第一挡板至少为一个，各所述第一挡板的两端均与一个所述冷却入口的孔壁固定连接并将该所述冷却入口分隔为多个子入口，各所述第一挡板的上端指向远离所述冷却槽底部的方向并伸出于所述冷却槽。
9.优选的，本实用新型提供的电解用钢爪冷却装置还包括输送装置、行走小车、第一止停装置和第一检测装置，所述输送装置包括行走轨道和悬链，所述行走轨道设置于所述悬链下方，所述第一检测装置与所述第一止停装置通讯连接，所述行走小车与所述行走轨
道滑动连接，所述行走小车能够与所述悬链固定连接且所述悬链能够带动所述行走小车沿传送方向运动，所述第一检测装置用于检测所述钢爪是否达到第一位置，所述第一止停装置能够使所述行走小车与所述悬链脱离并使所述行走小车停止于等待位置，所述行走小车能够由所述第一位置沿所述传送方向运动至所述等待位置，且所述第一止停装置能够使所述行走小车与所述悬链固定连接并随所述悬链由所述等待位置向朝向所述冷却槽的方向运动，所述行走小车用于与所述钢爪能够拆卸地固定连接。
10.优选的，本实用新型提供的电解用钢爪冷却装置还包括第二止停装置和第二检测装置，所述第二检测装置与所述第二止停装置通讯连接，所述第二检测装置用于检测所述钢爪是否达到第二位置，所述第二止停装置能够使所述行走小车与所述悬链脱离并使所述行走小车停止于冷却位置，所述冷却位置设置于所述开口的上方，所述行走小车能够由所述第二位置沿所述传送方向运动至所述冷却位置，且所述第二止停装置能够使所述行走小车与所述悬链固定连接并随所述悬链由所述冷却位置沿所述传送方向运动。
11.优选的，本实用新型提供的电解用钢爪冷却装置还包括升降底座，所述升降底座固定连接于所述冷却槽的下端，所述升降底座能够通过沿竖直方向升降带动所述冷却槽沿竖直方向升降并使位于所述冷却位置的各所述钢爪腿由各所述冷却入口进入所述冷却腔。
12.优选的，本实用新型提供的电解用钢爪冷却装置还包括储液箱和冷却装置，所述储液箱的入口与所述冷却槽的出口连通，所述储液箱的出口与所述冷却槽的入口连通，所述冷却装置能够对所述所述储液箱内的液体进行降温。
13.优选的，各所述第一挡板的下端指向所述冷却槽底部的方向并位于所述冷却槽的所述冷却腔内部。
14.优选的，所述输送装置为悬链输送装置，所述第一止停装置和所述第二止停装置均为止停器，所述第一检测装置和所述第二检测装置均为光电传感器，所述冷却装置为风扇。
15.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.本实用新型提供的电解用钢爪冷却装置设置有防飞溅装置，通过冷却腔内的冷却液对钢爪进行冷却，相对于自然冷却的方式，提高了工作效率；同时，钢爪进入冷却腔进行冷却时，防飞溅装置能够有效地阻止冷却腔内的液体飞溅，能够一定程度上避免飞溅的液体对冷却槽周围环境造成的污染，且降低了液体飞溅而造成安全事故的风险。
附图说明
17.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。
18.图1为本实用新型提供的电解用钢爪冷却装置的结构示意图(冷却槽、防飞溅装置、升降底座、储液箱和冷却装置)；
19.图2为本实用新型提供的电解用钢爪冷却装置的结构示意图(不含储液箱和冷却装置)；
20.图3为本实用新型提供的储液箱的俯视图；
21.图4为本实用新型提供的电解用钢爪冷却装置的流程图；
22.图5为实施例1提供的防飞溅装置的结构示意图；
23.图6为实施例2提供的防飞溅装置的结构示意图；
24.图中：100、电解用钢爪冷却装置；1、冷却槽；101、开口；102、冷却腔；2、防飞溅装置；201、顶盖；202、冷却入口；203、子入口；204、第一挡板；3、钢爪；301、钢爪腿；4、输送装置；401、行走轨道；402、悬链；5、行走小车；6、第一止停装置；7、第一检测装置；8、第一位置；9、等待位置；10、第二止停装置；11、第二检测装置；12、第二位置；13、冷却位置；14、升降底座；1401、支撑座；1402、固定柱；1403、活动柱；1404、气缸；1405、连接杆；15、储液箱；16、冷却装置。
具体实施方式
25.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。
26.本实用新型的目的是提供一种电解用钢爪冷却装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够一定程度上避免飞溅的液体对冷却槽周围环境造成的污染，且降低了液体飞溅而造成安全事故的风险。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.实施例1
29.如图1-5所示，本实施例提供了一种电解用钢爪冷却装置100，包括冷却槽1和防飞溅装置2，冷却槽1上方具有开口101，防飞溅装置2包括顶盖201，顶盖201固定连接于冷却槽1的开口101的一端，顶盖201设有至少一个冷却入口202，各冷却入口202用于供钢爪3的各钢爪腿301进入冷却槽1的冷却腔102，顶盖201上冷却入口202与冷却槽1壁之间的部分能够阻挡冷却腔102内的液体飞溅至冷却槽1外部。通过冷却腔102内的冷却液对钢爪3进行冷却，相对于自然冷却的方式，提高了工作效率；同时，本实施例提供的电解用钢爪冷却装置100设置有防飞溅装置2，钢爪3进入冷却腔102进行冷却时，防飞溅装置2能够有效地阻止冷却腔102内的液体飞溅，能够一定程度上避免飞溅的液体对冷却槽1周围环境造成的污染，且降低了液体飞溅而造成安全事故的风险。需要说明的是，顶盖201的外侧壁与冷却槽1的内侧壁之间的缝隙足够小或没有缝隙，保证液体不会由顶盖201与冷却槽1之间的缝隙飞溅至冷却槽1外。冷却入口202的尺寸需要既能便于钢爪腿301伸入至冷却腔102，又能尽量减少或避免液体由各钢爪腿301与冷却入口202的内壁之间的缝隙内飞溅至冷却槽1外。
30.冷却入口202为多个，顶盖201上相邻的两个冷却入口202之间的部分能够阻挡冷却腔102内的液体飞溅至冷却槽1外部，即顶盖201上相邻的两个冷却入口202之间的部分的宽度需要满足防飞溅的要求。提升了防飞溅的效果。冷却入口202个数根据待冷却的钢爪腿301的个数进行设计，优选为与待冷却的钢爪腿301的个数相同。
31.本实施例提供的电解用钢爪冷却装置100还包括输送装置4、行走小车5、第一止停装置6和第一检测装置7，输送装置4包括行走轨道401和悬链402，行走轨道401设置于悬链
402下方，第一检测装置7与第一止停装置6通讯连接，行走小车5与行走轨道401滑动连接，行走小车5能够与悬链402固定连接且悬链402能够带动行走小车5沿传送方向运动，传送方向优选为悬链402的长度方向，第一检测装置7用于检测钢爪3是否达到第一位置8，第一止停装置6能够使行走小车5与悬链402脱离并使行走小车5停止于等待位置9，且第一止停装置6能够使行走小车5与悬链402固定连接并随悬链402由等待向朝向冷却槽1的方向运动，行走小车5用于与钢爪3能够拆卸地固定连接。当第一检测装置7检测到钢爪3达到第一位置8时，第一止停装置6使行走小车5与悬链402脱离；当确定冷却位置13处的钢爪3离开时，第一止停装置6使行走小车5与悬链402固定连接并随悬链402由等待向朝向冷却槽1的方向运动。优选的，本实施例提供的电解用钢爪冷却装置100还包括控制器，控制器与第一止停装置6和第一检测装置7均连接，其中，输送装置4(含行走轨道401和悬链402)、行走小车5、第一止停装置6、第一检测装置7和控制器及其实现行走小车5止停的工作原理均为现有技术，此处不做赘述，例如可以采用中国专利cn201921870622.4提供的智能防撞积放链输送系统中的方式实现小车的止停。用于为第一检测装置7和第一止停装置6提供固定支撑的装置不做限制，只要能够使第一检测装置7能够准确地检测到行走小车5是否达到第一位置8即可，且只要能够使第一止停装置6能够准确地使行走小车5在等待位置9止停即可。优选的，第一检测装置7和第一止停装置6固定于悬链框架上，第一检测装置7设置于第一止停装置6的远离冷却槽1的一侧。本实施例通过输送装置4对行走小车5进行输送，节省了人力物力，有利于提高工作效率；且通过第一止停装置6和第一检测装置7使行走小车5停止于等待位置9进行等待，在保证冷却位置13处没有钢爪3后，再通过悬链402将行走小车5输送至冷却位置13，使行走小车5能够有顺序地逐一进入冷却位置13，避免后边工序的钢爪3与冷却位置13的钢爪3碰撞而造成安全事故。
32.本实施例提供的电解用钢爪冷却装置100还包括第二止停装置10和第二检测装置11，第二检测装置11与第二止停装置10通讯连接，第二检测装置11用于检测钢爪3是否达到第二位置12，第二止停装置10能够使行走小车5与悬链402脱离并使行走小车5停止于冷却位置13，冷却位置13设置于开口101的上方，行走小车5能够由第二位置12沿传送方向运动至冷却位置13，且第二止停装置10能够使行走小车5与悬链402固定连接并随悬链402由冷却位置13沿传送方向运动。当第二止停装置10检测到钢爪3到达第二位置12时，第二止停装置10使行走小车5与悬链402脱离；当钢爪3冷却完毕后，第二止停装置10使行走小车5与悬链402固定连接并随悬链402由冷却位置13沿传送方向运动。优选的，控制器与第二止停装置10和第二检测装置11均连接，其中，输送装置4(含行走轨道401和悬链402)、行走小车5、第二止停装置10、第二检测装置11和控制器及其实现行走小车5止停的工作原理均为现有技术，此处不做赘述，例如可以采用中国专利cn201921870622.4提供的智能防撞积放链输送系统中的方式实现小车的止停。用于为第二止停装置10和第二检测装置11提供固定支撑的装置不做限制，只要能够使第二检测装置11能够准确地检测到行走小车5是否达到第二位置12即可，且只要能够使第二止停装置10能够准确地使行走小车5在冷却位置13止停即可。优选的，第二检测装置11和第二止停装置10固定于悬链框架上，第二检测装置11设置于第二止停装置10的远离冷却槽1的一侧。本实施例通过第二检测装置11和第二止停装置10对行走小车5进行精准控制，使小车能够准确地停留在冷却位置13，方便进行冷却，冷却完成后，通过输送装置4将行走小车5运输至下一个工位。
33.本实施例提供的电解用钢爪冷却装置100还包括升降底座14，升降底座14固定连接于冷却槽1的下端，升降底座14能够通过沿竖直方向升降带动冷却槽1沿竖直方向升降并使位于冷却位置13的各钢爪腿301由各冷却入口202进入冷却腔102。当钢爪3到达冷却位置13时，升降底座14上升，使各钢爪腿301由冷却入口202进入冷却腔102进行冷却；当钢爪3冷却完成后，使升降底座14下降，保证钢爪3能够随悬链402沿传送方向运动至下一工位。升降底座14可以由手动开关控制其升降，也可以由控制器自动控制升降底座14升降，此处不做限制，只要能够实现钢爪3到达冷却位置13时，升降底座14上升，钢爪3冷却完成后，升降底座14下降即可。优选的，可以控制器控制升降底座14的升降、第一止停装置6和第二止停装置10进行相应动作，如经过提前设计验证得到：钢爪3在冷却槽1内冷却a分钟即可完成冷却，升降底座14完成上升动作或下降动作需要时间为b分钟，可以将控制器设置为自控制器控制升降底座14上升开始计时，计时a+b分钟后控制升降底座14下降，控制器向升降底座14的气缸1404发送下降指令b分钟后，升降底座14下降到位，控制器控制第二止停装置10动作以使冷却位置13的行走小车5与悬链402连接，由悬链402带动钢爪3向下一个工序运动；同时，可以在控制第二止停装置10动作的同时或之后一定时间(可以根据冷却位置13的行走小车5与悬链402完成连接所需的时间、冷却位置13与等待位置9之间的距离等进行设计)，控制第一止停装置6动作以使等待位置9的行走小车5与悬链402连接，即实现冷却位置13的钢爪3离开冷却位置13的同时或之后一定时间，等待位置9的钢爪3开始向冷却位置13移动，以实现有序地对多个钢爪3逐一冷却，保证冷却位置13处只有一个钢爪3，避免出现安全事故。
34.升降底座14可以采用现有技术中能够沿竖直方向进行升降的底座，如升降底座14包括支撑座1401、固定柱1402、活动柱1403、气缸1404和连接杆1405，支撑座1401上方固定连接有冷却槽1。固定柱1402为两个，分别为第一固定柱1402和第二固定柱1402，活动柱1403为四个，所有固定柱1402的一端与地面固定连接，所有固定柱1402的另一端与支撑座1401固定连接；所有活动柱1403的一端与支撑座1401固定连接，所有活动柱1403的另一端能够与地面接触；两个活动柱1403分别与两个固定柱1402相对设置，另外两个活动柱1403设置于对应的活动柱1403与固定柱1402之间，与第一固定柱1402和第二固定柱1402相对设置的活动柱1403分别为第一活动柱1403和第二活动柱1403，第一固定柱1402与第一活动柱1403之间设有多个连接杆1405且这些连接杆1405的两端分别与第一固定柱1402和第一活动柱1403转动连接，第二固定柱1402与第二活动柱1403之间设有多个连接杆1405且这些连接杆1405的两端分别与第二固定柱1402和第二活动柱1403转动连接；气缸1404的输出端与支撑座1401固定连接，气缸1404的另一端与地面固定连接。当气缸1404收缩状态时，所有固定柱1402和所有活动柱1403远离支撑座1401的一端均与地面接触，当气缸1404收缩向上伸出时，所有活动柱1403远离支撑座1401的一端离开地面，与支撑座1401一起向上运动。
35.本实施例提供的电解用钢爪冷却装置100还包括储液箱15和冷却装置16，储液箱15的入口与冷却槽1的出口连通，储液箱15的出口与冷却槽1的入口连通，冷却装置16能够对储液箱15内的液体进行降温。优选的，储液箱15内设有冷却液循环管道，循环管道的进口与冷却槽1的出口连通，循环管道的出口与冷却槽1的入口连通，冷却槽1内的液体能够由冷却槽1进入储液箱15，冷却装置16对储液箱15内的液体进行降温，降温后的液体回流至冷却槽1以形成循环，确保冷却槽1内液体的温度能够满足充分降温的需要，增强钢爪3冷却效
果。循环管道为蛇形或螺旋形等形状，能够增加液体的换热面积，提高降温效率。优选的，冷却装置16为风扇，风扇布置于冷却槽1较大的表面的对面，以提高散热效果。
36.优选的，输送装置4为悬链输送装置，第一止停装置6和第二止停装置10均为止停器，第一检测装置7和第二检测装置11均为光电传感器。
37.实施例2
38.如图6所示，防飞溅装置2还包括第一挡板204，第一挡板204至少为一个，各第一挡板204的两端均与一个冷却入口202的孔壁固定连接并将该冷却入口202分隔为多个子入口203，各第一挡板204的上端指向远离冷却槽1底部的方向并伸出于冷却槽1。子入口203的个数根据待冷却的钢爪腿301的个数进行设计，优选为与待冷却的钢爪腿301的个数相同。第一挡板204高出冷却槽1顶部的高度以能够有效阻隔液体飞溅为准进行设计。
39.各第一挡板204的下端指向冷却槽1底部的方向并位于冷却槽1的冷却腔102内部。各第一挡板204的下端低于开口101，进一步提高了阻挡液体飞溅的效果。
40.本实施例中其他结构均与实施例1中的相同。
41.本实用新型提供的电解用钢爪冷却装置100相较于传统的自燃冷却的方法，很大程度上杜绝了未经冷却的钢爪3进入石墨槽，降低安全事故的发生率；钢爪3冷却时间由十几分钟降低到三分钟，提高设备有效运行率，降低设备的无效空转，节省了能耗；采用水冷的方式使得钢爪3的冷却效果更好，故减少了煤油、石墨的消耗，降低了材料成本。其中：月节约煤油170公斤，月节约石墨25公斤，月节约煤油和石墨的费用约为170(公斤)
×
12(元)+25(公斤)
×
86(元)＝0.42(万元)，年节约煤油和石墨的费用约为0.42(万元)
×
12(月)＝5.04(万元)。节省能耗的成本约为400kw/h
×
30(天)
×
0.4(元)
×
12(月)＝5.76(万元)。合计全年节约10.8万元。
42.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。