專利名稱：制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解陽(yáng)極炭塊的制造設(shè)備，特別涉及一種制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)上的純鋁都是采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解的方法生產(chǎn)的，其電解槽的陽(yáng)極是由多個(gè)預(yù)焙陽(yáng)極炭塊組成。目前，工業(yè)上采用的陽(yáng)極炭塊全部為上部帶幾個(gè)炭碗，底部為實(shí)心的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，采用這種陽(yáng)極炭塊在電解過程中由于陽(yáng)極底掌面積較大，在陽(yáng)極底掌中心生成的二氧化碳?xì)怏w必須要運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極邊部才能溢出，因此其溢出的距離較長(zhǎng)， 在溢出過程中會(huì)與溶解在電解質(zhì)中的鋁反應(yīng)使電解過程的電流效率降低，為了解決這一問題，馮乃祥等人發(fā)明了在陽(yáng)極上部有槽和孔、下部有槽的陽(yáng)極炭塊，有效的解決了電流效率低的問題。陽(yáng)極炭塊上面的孔可以用機(jī)械鉆孔方法獲得，但這種方法實(shí)際加工起來(lái)很困難； 如何在制備過程中使陽(yáng)極炭塊上就形成一定數(shù)量的孔，節(jié)省后期加工的難度，是目前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)在陽(yáng)極炭塊上制孔存在的加工困難的問題，本發(fā)明提供一種制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)。本發(fā)明的制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)包括重錘體，其底部設(shè)有炭碗模具，重錘體底面上還開有圓桿孔并安裝有角鋼，圓桿穿過角鋼上的通孔并裝配在圓桿孔內(nèi)。上述的角鋼為等邊角鋼，角鋼呈V型裝配，角鋼固定在重錘體底面上或夾在重錘體底面和圓桿之間。上述裝置中，重錘體底面上的炭碗模具排成一排或兩排，每排炭碗模具為3飛個(gè)； 當(dāng)炭碗模具排成一排時(shí)，每相鄰兩個(gè)炭碗模具之間裝配一根角鋼，角鋼與相鄰兩個(gè)炭碗模具中心的連線垂直，每根角鋼上設(shè)有廣8個(gè)通孔，每個(gè)圓桿分別穿過角鋼上的一個(gè)通孔并與重錘體底面上的一個(gè)圓桿孔裝配在一起；當(dāng)炭碗模具排成兩排時(shí)，角鋼分為橫向裝配和縱向裝配，縱向裝配的角鋼位于兩排炭碗模具正中間，每根縱向角鋼上設(shè)有2 13個(gè)通孔， 橫向裝配的角鋼與縱向裝配的角鋼垂直，位于每列炭碗模具的正中間，每個(gè)橫向裝配的角鋼上設(shè)有廣8個(gè)通孔，每個(gè)橫向裝配的角鋼和縱向裝配的角鋼的通孔分別有一個(gè)圓桿穿過，每個(gè)圓桿與重錘體底面上的一個(gè)圓桿孔裝配在一起。上述裝置中，圓桿與圓桿孔的裝配方式為螺紋固定或滑動(dòng)連接；當(dāng)采用螺紋固定的方式時(shí)，圓桿孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，圓桿的桿體上端設(shè)有外螺紋體；當(dāng)采用滑動(dòng)連接的方式時(shí)，圓桿的桿體上端設(shè)有桿頭，圓桿孔為臺(tái)階通孔，圓桿孔的第二臺(tái)階孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向套，圓桿孔的第三臺(tái)階孔內(nèi)設(shè)有圓盤，圓盤通過螺紋固定在第三臺(tái)階孔頂端，或者通過彈性擋圈固定在第三臺(tái)階孔頂端，圓桿的桿頭與第三臺(tái)階孔滑動(dòng)裝配，圓桿的桿體與導(dǎo)向套滑動(dòng)裝配并穿過第一臺(tái)階孔，桿頭頂面與圓盤底面之間有廣5cm的間隙，桿頭底面與導(dǎo)向套頂面連接并與第二臺(tái)階孔和第三臺(tái)階孔的連接面連接。上述裝置中，圓桿的桿體上端的直徑為2 12cm，拔模斜度為0. 5° 3°，桿體的長(zhǎng)度為 30 60cmo上述裝置中，角鋼的每個(gè)邊的寬度為414cm;當(dāng)炭碗模具排成一排時(shí)，角鋼的長(zhǎng)度與重錘體底面的寬度相同；當(dāng)炭碗模具排成兩排時(shí)，橫向角鋼的長(zhǎng)度與重錘體底面的寬度相同，縱向角鋼的長(zhǎng)度與重錘體底面的長(zhǎng)度相同。上述裝置中，當(dāng)圓桿與圓桿孔的裝配方式為螺紋固定時(shí)，角鋼固定在重錘體底面上，或在圓桿的螺紋體和桿體之間設(shè)置一個(gè)軸桿，軸桿外套有套筒，角鋼夾在套管和重錘體底面之間，套筒的底面與桿體的頂面連接。上述裝置中，當(dāng)圓桿與圓桿孔的裝配方式為滑動(dòng)連接時(shí)，角鋼固定在重錘體底面上；角鋼固定在重錘體底面上時(shí)，是通過焊接固定或通過螺栓固定。上述裝置的使用方法與傳統(tǒng)的振動(dòng)成型機(jī)的使用方法相同。采用本發(fā)明的制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)，在進(jìn)行振動(dòng)成型生產(chǎn)陽(yáng)極炭塊時(shí)，陽(yáng)極炭塊內(nèi)部直接就帶有圓孔，該圓孔為上下全通的通孔或非通孔，非通孔通過陽(yáng)極炭塊底部開槽與陽(yáng)極底部貫通；同時(shí)在振動(dòng)成型過程中，陽(yáng)極炭塊的上表面在角鋼的作用下形成凹槽。采用本發(fā)明的裝置，能夠有效提高了帶孔陽(yáng)極炭塊的生產(chǎn)效率，降低了帶孔陽(yáng)極炭塊的生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中的制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1的仰視圖； 圖3為圖2的A-A剖面圖； 圖4為圓桿I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中的制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)示意圖6為圖5的仰視圖7為本發(fā)明實(shí)施例2中的圓桿II與重錘體連接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為圖7中的重錘體上的圓桿孔結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為螺紋圓盤示意圖。圖10為導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為圓桿II上部結(jié)構(gòu)示意圖12為本發(fā)明實(shí)施例5中的圓桿II與重錘體連接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖13為圖12中的重錘體上的圓桿孔結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14為筒式圓盤結(jié)構(gòu)示意圖中1、重錘體，2、炭碗模具，3、角鋼，4、圓桿I，4-1、圓桿I桿體，4-2、軸桿，4-3、螺紋體，5、套筒，6、圓桿II，6-1、圓桿II桿體，6-2、桿頭，7、螺栓，8、導(dǎo)向套，9、螺紋圓盤，10、臺(tái)階通孔，10-1、第一臺(tái)階孔，10-2、第二臺(tái)階孔，10-3、第三臺(tái)階孔，11、孔用彈性擋圈，12、筒式圓盤。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用的圓桿、導(dǎo)向套和圓盤的材質(zhì)為普通鋼。實(shí)施例1
制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)如圖1所示，仰視圖結(jié)構(gòu)如圖2 所示，A-A剖面結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括底部設(shè)有炭碗模具的重錘體，重錘體底面上設(shè)有圓桿孔和角鋼，圓桿I穿過角鋼上的通孔并裝配在圓桿孔內(nèi)；圓桿I結(jié)構(gòu)如圖4所示，由圓桿I 桿體，螺紋體以及兩者之間的軸桿構(gòu)成；
角鋼為等邊角鋼，角鋼呈V型裝配；圓桿I與圓桿孔的裝配方式為螺紋固定，圓桿孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，圓桿I的圓桿I桿體上端設(shè)有外螺紋體，圓桿I的軸桿外套有套筒，角鋼夾在套管和重錘體底面之間，套筒的底面與桿體的頂面連接；
炭碗模具在重錘體底面上排成兩排，每排炭碗模具為4個(gè)；角鋼分為橫向裝配的角鋼和縱向裝配的角鋼，縱向裝配的角鋼位于兩排炭碗模具正中間，每根縱向裝配的角鋼上設(shè)有12個(gè)通孔，橫向裝配的角鋼與縱向裝配的角鋼垂直，位于每列炭碗模具的正中間，每根橫向裝配的角鋼上設(shè)有4個(gè)通孔，每個(gè)圓桿I分別穿過橫向裝配的角鋼和縱向裝配的角鋼的通孔并與一個(gè)圓桿孔裝配在一起；
圓桿I的圓桿I桿體上端的直徑為8cm，拔模斜度為2°，桿體的長(zhǎng)度為50cm ； 角鋼的每個(gè)邊的寬度為18cm;橫向裝配的角鋼的長(zhǎng)度與重錘體底面的寬度相同，縱向裝配的角鋼的長(zhǎng)度與重錘體底面的長(zhǎng)度相同。實(shí)施例2
制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)如圖5所示，仰視圖結(jié)構(gòu)如圖6 所示，包括底部設(shè)有炭碗模具的重錘體，重錘體底面上設(shè)有圓桿孔和角鋼，圓桿II穿過角鋼上的通孔并裝配在圓桿孔內(nèi)；
角鋼為等邊角鋼，各角鋼呈V型放置，各角鋼上通過螺栓接固定在重錘體底面上； 炭碗模具在重錘體底面上排成兩排，每排炭碗模具為4個(gè)；角鋼分為橫向裝配的角鋼和縱向裝配的角鋼，縱向裝配的角鋼位于兩排炭碗模具正中間，每個(gè)縱向裝配的角鋼上設(shè)有12個(gè)通孔，橫向裝配的角鋼與縱向角鋼垂直，位于每列炭碗模具的正中間，每個(gè)橫向裝配的角鋼上設(shè)有4個(gè)通孔，每個(gè)橫向裝配的角鋼和縱向裝配的角鋼的通孔分別套在一個(gè)圓桿II上，每個(gè)圓桿II與一個(gè)圓桿孔裝配在一起；
圓桿II與圓桿孔的裝配方式為滑動(dòng)連接，結(jié)構(gòu)如圖7所示；圓桿II的圓桿II桿體上端設(shè)有桿頭，其上部結(jié)構(gòu)如圖11所示；圓桿孔為臺(tái)階通孔，結(jié)構(gòu)如圖8所示，圓桿孔的第二臺(tái)階孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向套，圓桿孔的第三臺(tái)階孔內(nèi)設(shè)有螺紋圓盤通過螺紋固定在第三臺(tái)階孔頂端，用于限定圓桿II的振動(dòng)行程，螺紋圓盤結(jié)構(gòu)如圖9所示，導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)如圖10所示；圓桿 II的桿頭外壁與第三臺(tái)階孔滑動(dòng)裝配，圓桿II的圓桿II桿體的外壁與導(dǎo)向套滑動(dòng)裝配并穿過第一臺(tái)階孔，桿頭頂面與圓盤底面之間有3cm的間隙，桿頭底面與導(dǎo)向套頂面連接并與第二臺(tái)階孔和第三臺(tái)階孔的連接面連接；
圓桿II的圓桿II桿體上端的直徑為10cm，拔模斜度為1°，圓桿II桿體的長(zhǎng)度為40cm; 角鋼的每個(gè)邊的寬度為14cm;橫向裝配的角鋼的長(zhǎng)度與重錘體底面的寬度相同，縱向裝配的角鋼的長(zhǎng)度與重錘體底面的長(zhǎng)度相同。實(shí)施例3
制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于 圓桿I由圓桿I桿體及其上端的外螺紋體構(gòu)成； 角鋼通過螺栓固定在重錘體底面；
重錘體底面上設(shè)有排成兩排的炭碗模具，每排炭碗模具為6個(gè)；每個(gè)縱向裝配的角鋼上設(shè)有13個(gè)通孔，每個(gè)橫向裝配的角鋼上設(shè)有8個(gè)通孔；
圓桿I的圓桿I桿體上端的直徑為12cm，拔模斜度為3°，圓桿I桿體的長(zhǎng)度為60cm ； 角鋼的每個(gè)邊的寬度為Mem。實(shí)施例4
制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于 圓桿I由圓桿I桿體及其上端的外螺紋體構(gòu)成； 角鋼夾在重錘體底面和圓桿I桿體頂端之間；
重錘體底面上設(shè)有排成兩排的炭碗模具，每排炭碗模具為3個(gè)；每個(gè)縱向裝配的角鋼上設(shè)有6個(gè)通孔，每個(gè)橫向裝配的角鋼上設(shè)有2個(gè)通孔；
圓桿I的圓桿I桿體上端的直徑為2cm，拔模斜度為0. 5°，圓桿I桿體的長(zhǎng)度為30m ； 角鋼的每個(gè)邊的寬度為4cm。實(shí)施例5
制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)同實(shí)施例2，不同點(diǎn)在于 重錘體底面上設(shè)有排成兩排的炭碗模具，每排炭碗模具為6個(gè)；每個(gè)縱向裝配的角鋼上設(shè)有13個(gè)通孔，每個(gè)橫向裝配的角鋼上設(shè)有8個(gè)通孔；各角鋼焊接固定在重錘體底面上；
圓桿孔的第三臺(tái)階孔內(nèi)設(shè)有筒式圓盤，結(jié)構(gòu)如圖14所示，筒式圓盤通過孔用彈性擋圈固定在第三臺(tái)階孔頂端，用于限定圓桿II的振動(dòng)行程，結(jié)構(gòu)如圖12所示，該圓桿孔結(jié)構(gòu)如圖13所示；
桿頭頂面與圓盤底面之間有5cm的間隙，
圓桿II的圓桿II桿體上端的直徑為12cm，拔模斜度為3°，圓桿II桿體的長(zhǎng)度為60cm ； 角鋼的每個(gè)邊的寬度為Mem。實(shí)施例6
制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)同實(shí)施例2，不同點(diǎn)在于 重錘體底面上設(shè)有排成兩排的炭碗模具，每排炭碗模具為3個(gè)；每個(gè)縱向裝配的角鋼上設(shè)有6個(gè)通孔，每個(gè)橫向裝配的角鋼上設(shè)有1個(gè)通孔； 桿頭頂面與圓盤底面之間有Icm的間隙，
圓桿II的圓桿II桿體上端的直徑為2cm，拔模斜度為0. 5°，圓桿II桿體的長(zhǎng)度為30cm ； 各角鋼的每個(gè)邊的寬度為4cm。實(shí)施例7
制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，不同點(diǎn)在于 圓桿I由圓桿I桿體及其上端的外螺紋體構(gòu)成； 角鋼焊接固定在重錘體底面上；重錘體底面上設(shè)有排成一排的炭碗模具，炭碗模具為6個(gè)；每個(gè)角鋼上設(shè)有8個(gè)通孔； 圓桿I的圓桿I桿體上端的直徑為12cm，拔模斜度為3°，圓桿I桿體的長(zhǎng)度為60cm ； 各角鋼的每個(gè)邊的寬度為Mcm ；各角鋼的長(zhǎng)度與重錘體底面的寬度相同。
實(shí)施例8
制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)重錘體部分結(jié)構(gòu)同實(shí)施例2，不同點(diǎn)在于 重錘體底面上設(shè)有排成一排的炭碗模具，炭碗模具為4個(gè)；角鋼位于相鄰兩個(gè)炭碗模具之間，角鋼的軸線與相鄰兩個(gè)炭碗模具中心的連線垂直，角鋼上設(shè)有1個(gè)通孔，每個(gè)通孔套在一個(gè)圓桿II上，每個(gè)圓桿II與重錘體底面上的圓桿孔裝配在一起； 桿頭頂面與圓盤底面之間有2cm的間隙，
圓桿II的桿體上端的直徑為6cm，拔模斜度為1°，圓桿II桿體的長(zhǎng)度為35cm ； 角鋼的每個(gè)邊的寬度為IOcm ；角鋼的長(zhǎng)度與重錘體底面的寬度相同； 角鋼頂端通過螺栓固定在重錘體底面。
權(quán)利要求
1.一種制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)，包括重錘體，其底部設(shè)有炭碗模具，其特征在于重錘體底面上還開有圓桿孔并安裝有角鋼，圓桿穿過角鋼上的通孔并裝配在圓桿孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)，其特征在于所述的角鋼為等邊角鋼，角鋼呈V型裝配，角鋼固定在重錘體底面上或夾在重錘體底面和圓桿之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)，其特征在于所述的重錘體底面上的炭碗模具排成一排或兩排，每排炭碗模具為3飛個(gè)；當(dāng)炭碗模具排成一排時(shí)， 每相鄰兩個(gè)炭碗模具之間裝配一根角鋼，角鋼與相鄰兩個(gè)炭碗模具中心的連線垂直，每根角鋼上設(shè)有廣8個(gè)通孔，每個(gè)圓桿分別穿過角鋼上的一個(gè)通孔并與重錘體底面上的一個(gè)圓桿孔裝配在一起；當(dāng)炭碗模具排成兩排時(shí)，角鋼分為橫向裝配和縱向裝配，縱向裝配的角鋼位于兩排炭碗模具正中間，每根縱向角鋼上設(shè)有2 13個(gè)通孔，橫向裝配的角鋼與縱向裝配的角鋼垂直，位于每列炭碗模具的正中間，每個(gè)橫向裝配的角鋼上設(shè)有廣8個(gè)通孔，每個(gè)橫向裝配的角鋼和縱向裝配的角鋼的通孔分別有一個(gè)圓桿穿過，每個(gè)圓桿與重錘體底面上的一個(gè)圓桿孔裝配在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)，其特征在于圓桿與圓桿孔的裝配方式為螺紋固定或滑動(dòng)連接；當(dāng)采用螺紋固定的方式時(shí)，圓桿孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，圓桿的桿體上端設(shè)有外螺紋體；當(dāng)采用滑動(dòng)連接的方式時(shí)，圓桿的桿體上端設(shè)有桿頭，圓桿孔為臺(tái)階通孔，圓桿孔的第二臺(tái)階孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向套，圓桿孔的第三臺(tái)階孔內(nèi)設(shè)有圓盤，圓盤通過螺紋固定在第三臺(tái)階孔頂端，或者通過彈性擋圈固定在第三臺(tái)階孔頂端，圓桿的桿頭與第三臺(tái)階孔滑動(dòng)裝配，圓桿的桿體與導(dǎo)向套滑動(dòng)裝配并穿過第一臺(tái)階孔，桿頭頂面與圓盤底面之間有廣5cm的間隙，桿頭底面與導(dǎo)向套頂面連接并與第二臺(tái)階孔和第三臺(tái)階孔的連接面連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)，其特征在于所述的圓桿的桿體上端的直徑為2 12cm，拔模斜度為0. 5° 3°，桿體的長(zhǎng)度為3(T60cm。
全文摘要
一種制備帶孔預(yù)焙陽(yáng)極炭塊的振動(dòng)成型機(jī)，包括重錘體，其底部設(shè)有炭碗模具，重錘體底面上還開有圓桿孔并安裝有角鋼，圓桿穿過角鋼上的通孔并裝配在圓桿孔內(nèi)。采用本發(fā)明的裝置，能夠有效提高了帶孔陽(yáng)極炭塊的生產(chǎn)效率，降低了帶孔陽(yáng)極炭塊的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B28B1/087GK102555023SQ20121000464
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者馮乃祥, 尤晶, 王耀武 申請(qǐng)人:東北大學(xué)