一種鋁用預(yù)焙陽(yáng)極炭塊底部開(kāi)槽機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鋁用預(yù)焙陽(yáng)極炭塊底部開(kāi)槽機(jī)，是一種新型、節(jié)能、高效的陽(yáng)極炭塊底部開(kāi)槽設(shè)備，屬于預(yù)焙陽(yáng)極炭塊結(jié)構(gòu)、形狀加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋁電解工業(yè)生產(chǎn)中，目前普遍采用的是冰晶石一氧化鋁溶鹽電解法。這一電解法在生產(chǎn)過(guò)程中，如何降低電耗和陽(yáng)極消耗一直成為人們探索的兩個(gè)主要問(wèn)題。陽(yáng)極作為電解槽的核心，其電解反應(yīng)產(chǎn)生的0)2和CO以及其他揮發(fā)份等，容易在陽(yáng)極底掌形成氣泡，這些氣泡形態(tài)揮發(fā)份，一部份能順著陽(yáng)極四面逸出，余下一部分則會(huì)在陽(yáng)極底掌逐漸集結(jié)，形成一種氣膜，從而影響陽(yáng)極導(dǎo)電而增大電解槽電阻，因而增加了電解耗電；另外電解槽由于揮發(fā)份排出不暢通，會(huì)時(shí)而引起鋁液的波動(dòng)和陽(yáng)極開(kāi)裂與過(guò)快消耗，綜此，必須對(duì)預(yù)焙陽(yáng)極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。
[0003]陽(yáng)極開(kāi)槽技術(shù)就是在陽(yáng)極底部開(kāi)兩道供陽(yáng)極氣體排出的槽溝，可以改善電解槽鋼的運(yùn)行狀態(tài)，提聞運(yùn)行指標(biāo)。
[0004]結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，開(kāi)槽陽(yáng)極具有一些優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下:
[0005]I)降低陽(yáng)極過(guò)電壓，節(jié)省電能:由于陽(yáng)極底部的氣體排出順暢，可以降低陽(yáng)極的過(guò)電壓，從而可以起到節(jié)省電能的作用；
[0006]2)可以降低極的實(shí)際電流密度，減少陽(yáng)極效應(yīng)的發(fā)生:由于陽(yáng)極底部有很大一部分面積被氣體覆蓋，所以陽(yáng)極底部的實(shí)際電流要大于陽(yáng)極表面電流密度，陽(yáng)極開(kāi)槽后，氣體的順利排出，可以增加電解質(zhì)與陽(yáng)極的接觸面積，降低實(shí)際陽(yáng)極的電流密度，減少陽(yáng)極效應(yīng)的發(fā)生；
[0007]3)改善電角質(zhì)流動(dòng)場(chǎng)，有利于爐幫的形成:陽(yáng)極開(kāi)槽后，電解槽底部的陽(yáng)極氣體的流動(dòng)是定向的，流動(dòng)方向是陽(yáng)極中縫，由于陽(yáng)極底部是電解槽中溫度最高的區(qū)域，大部分熱量是在這里產(chǎn)生的，所以這些高溫高熱的電解質(zhì)流向電解槽的中縫，可以改善電解槽邊部的熱平衡狀態(tài)，有利于邊部形成結(jié)殼；
[0008]4)改善氧化鋁的溶解，減少沉淀:陽(yáng)極開(kāi)槽后，高溫高熱的電解質(zhì)流到了電解槽中部，提高氧化鋁的溶解速度。此外，由于陽(yáng)極氣體大部分從中縫排出。上升的氣流與下沉的氧化侶相遇，對(duì)下沉的氧化鋁起到托起的作用，減少了氧化鋁的沉淀；
[0009]5)可以減少二次反應(yīng)的發(fā)生，提高電流效率:陽(yáng)極氣體從溝槽順利排出，可以減少陽(yáng)極底部電解質(zhì)的含氣程度，還可以減緩電解質(zhì)的湍流程度，從而可以減少鋁被CO2氣體氧化的_■次反應(yīng)的發(fā)生，提聞電流效率；
[0010]6)改善陽(yáng)極底部的散熱狀態(tài)，在利于電解槽的熱平衡:由于陽(yáng)極底部的高溫電解質(zhì)從中縫排出，加快了陽(yáng)極底部的散熱，使電解槽的熱平衡更加穩(wěn)定。
[0011]目前通常采用的陽(yáng)極開(kāi)槽方法主要有兩種，一種是模具成型開(kāi)槽，一種是開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽。模具開(kāi)槽是在陽(yáng)極成型過(guò)程中，在陽(yáng)極底部加一個(gè)模具，使成型后的陽(yáng)極底部已經(jīng)具有溝槽，然后將陽(yáng)極進(jìn)行焙燒。開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽是將正常焙燒好的陽(yáng)極，在開(kāi)槽機(jī)上進(jìn)行切割，開(kāi)出兩道溝槽。模具成型開(kāi)槽的優(yōu)點(diǎn)是，開(kāi)槽方便簡(jiǎn)單，在成型的過(guò)程中就完成了開(kāi)槽，不而要增加多余的工序，投資少。缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是開(kāi)槽陽(yáng)極不容易保證，在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生陽(yáng)極開(kāi)裂和掉塊的現(xiàn)象；二是陽(yáng)極在焙燒過(guò)程中，陽(yáng)極的溝槽容易被炭素填充料堵塞，清理困難。如果溝槽變形或堵塞，在使用時(shí)就起不到應(yīng)有的作用。
[0012]陽(yáng)極在成型過(guò)程中開(kāi)槽，在溝槽的底部容易產(chǎn)生應(yīng)力，這些應(yīng)力集中的地方在焙燒的過(guò)程中，就容易產(chǎn)生裂紋。在陽(yáng)極焙燒前就在陽(yáng)極開(kāi)槽等于在陽(yáng)極生坯上增加了兩道缺陷，對(duì)陽(yáng)極的焙燒質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生一些影響。目前陽(yáng)極成型開(kāi)槽工藝在陽(yáng)極生產(chǎn)廠家已經(jīng)淘汰了。
[0013]開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽的優(yōu)點(diǎn)是，可以減少開(kāi)槽鋼陽(yáng)極質(zhì)量的影響，開(kāi)槽陽(yáng)極在使用過(guò)程中不易開(kāi)裂或掉塊，還可以隨意調(diào)整溝槽的尺寸。
[0014]開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽是通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)鋸片高速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)陽(yáng)極碳?jí)K底部進(jìn)行切割開(kāi)出兩道溝槽。在切割過(guò)程中，因鋸片的高速運(yùn)轉(zhuǎn)與碳本體的相互摩擦，使鋸片容易發(fā)熱發(fā)紅導(dǎo)致變形，無(wú)法使用或者是開(kāi)出的溝槽不規(guī)整。為使鋸片在切割過(guò)程中不發(fā)熱，目前的開(kāi)槽機(jī)是在切割時(shí)對(duì)鋸片進(jìn)行噴水冷卻。這樣切割過(guò)程產(chǎn)生的粉塵與水混合在一起，不能直接回收使用。需通過(guò)過(guò)濾、擠壓、烘干、破碎等工序才能回收到生產(chǎn)線使用，這樣既增加了生產(chǎn)成本，還加大了環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有鋁用陽(yáng)極炭塊底部開(kāi)槽機(jī)在開(kāi)槽過(guò)程中采用噴水冷卻鋸片導(dǎo)致產(chǎn)生的粉塵不易回收，加大生產(chǎn)成本和污染環(huán)境等問(wèn)題，提供一種不需要用水噴淋冷卻又能適應(yīng)不同規(guī)格和各種槽型的多功能陽(yáng)極炭塊開(kāi)槽機(jī)。
[0016]本實(shí)用新型的鋁用預(yù)焙陽(yáng)極炭塊底部開(kāi)槽機(jī)，包括進(jìn)料平臺(tái)(I)、液壓推桿(2)、驅(qū)動(dòng)小車(3 )、導(dǎo)軌(4)、開(kāi)槽主機(jī)(5 )、出塊輸送輥輪(6 )、除塵系統(tǒng)(7 )和手自動(dòng)控制系統(tǒng)(8)，
[0017]所述的進(jìn)料平臺(tái)(I)包括機(jī)架(l-ι)和設(shè)在機(jī)架(l-ι)上的傳動(dòng)輥輪(1-2)?？筛鶕?jù)需開(kāi)槽炭塊的尺寸規(guī)格進(jìn)行調(diào)整，一次可裝1-7塊；
[0018]所述的液壓推桿(2)包括液壓站(2-1)、設(shè)在液壓推桿(2)內(nèi)的液壓桿(2-2)、與液壓桿(2-2)相連的前進(jìn)限位器(2-3)及后退限位器(2-4)。所述的前進(jìn)限位器(2-3)是用于調(diào)整炭塊中心位置；所述的后退限位器(2-4)是用于調(diào)整液壓桿的后退限度；
[0019]所述的驅(qū)動(dòng)小車(3)包括進(jìn)料框(3-1)、驅(qū)動(dòng)器(3-2)、驅(qū)動(dòng)輪(3_3)、升降調(diào)節(jié)裝置(3-4)和支架(3-5)。所述的進(jìn)料框(3-1)、驅(qū)動(dòng)器(3-2)、驅(qū)動(dòng)輪(3-3)和升降調(diào)節(jié)裝置(3-4)均設(shè)在支架(3-5)上，所述的進(jìn)料框(3-1)內(nèi)端面設(shè)有彈簧夾緊裝置(3-la)。
[0020]驅(qū)動(dòng)小車是通過(guò)驅(qū)動(dòng)器(3-2)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪(3-3)轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)驅(qū)動(dòng)小車沿導(dǎo)軌(4)前進(jìn)、后退運(yùn)動(dòng)。進(jìn)料框(3-1)是用于裝置炭塊，內(nèi)端面設(shè)有彈簧夾緊裝置(3-la)，任意一種規(guī)格碳?jí)K裝進(jìn)框內(nèi)后都會(huì)自動(dòng)夾緊，避免炭塊在切割過(guò)程中擺動(dòng)。升降調(diào)節(jié)裝置(3-4)用于調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)小車的高度和斜度(可開(kāi)直槽，斜槽，圓弧槽)；驅(qū)動(dòng)器(3-2)由變頻控制，進(jìn)、退速度可調(diào)，提高工作效率；
[0021]所述的導(dǎo)軌(4)用于引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)、后退運(yùn)動(dòng)時(shí)保持在同一平行線上，保證開(kāi)出的溝槽規(guī)整。
[0022]所述的開(kāi)槽主機(jī)(5)包括電機(jī)(5-1)、與電機(jī)(5-1)相連的減速箱(5_2)、與減速箱(5-2)相連的鋸片(5-3)。開(kāi)槽主機(jī)(5)由電機(jī)提供動(dòng)力帶動(dòng)變速器和鋸片對(duì)炭塊進(jìn)行切害I]。開(kāi)槽主機(jī)可橫向和縱向手動(dòng)裝調(diào)節(jié)，根據(jù)炭塊開(kāi)槽尺寸要求調(diào)整槽深度和槽間距。主機(jī)上裝有兩塊鋸片，每片鋸片由一臺(tái)22KW電機(jī)和減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)變頻器鋸片轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)。
[0023]所述的出塊輸送輥輪(6)是把開(kāi)好槽的炭塊輸送至指定的位置或成品庫(kù)內(nèi)。
[0024]所述的除塵系統(tǒng)(7)為布袋收塵器，主要是統(tǒng)一收集切割過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵，返回利用。
[0025]所述的手、自動(dòng)控制系統(tǒng)在裝好炭塊后，只須按下一個(gè)啟動(dòng)按鍵即可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制，在檢修時(shí)也可轉(zhuǎn)換為手動(dòng)控制。
[0026]所述的液壓推桿(2)、驅(qū)動(dòng)小車(3)及開(kāi)槽主機(jī)(5)均與進(jìn)料平臺(tái)(I)相連，所述的驅(qū)動(dòng)小車(3)與導(dǎo)軌(4)、開(kāi)槽主機(jī)(5)相連，所述的傳動(dòng)輥輪(1-2)和出塊輸送輥輪(6)均與進(jìn)料框(3-1)相連。
[0027]本實(shí)用新型的多功能開(kāi)槽機(jī)是預(yù)焙陽(yáng)極炭塊底部切槽的專用設(shè)備，可根據(jù)需開(kāi)槽炭塊產(chǎn)品的要求，通過(guò)調(diào)整小車的高度和斜度在可以炭塊底部切割直槽，斜槽，圓弧槽。開(kāi)槽深度和間距可調(diào)，開(kāi)槽進(jìn)給速度可調(diào)。能適應(yīng)不同規(guī)格炭塊的開(kāi)槽工作，電控化程度較高，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化上位機(jī)操作。具體的技術(shù)效果如下:
[0028]1、現(xiàn)有的開(kāi)槽機(jī)為采用動(dòng)力輥輪輸送炭塊方式，炭塊在切割過(guò)程中只能前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，所以不能開(kāi)斜槽或圓弧槽。使用本實(shí)用新型的設(shè)備后，已實(shí)現(xiàn)可開(kāi)多種槽型，減少了設(shè)備的投入；
[0029]2、現(xiàn)有的開(kāi)槽機(jī)使用的鋸片為直徑700_的普通鋸片，每一付鋸片的開(kāi)槽數(shù)量最多為2500噸，按3400元/付計(jì)算，每噸產(chǎn)品鋸片費(fèi)用為1.36元；而本實(shí)用新型的設(shè)備的鋸片每付開(kāi)槽量為8000噸以上，按每付刀頭的費(fèi)用為1200元(鋸片可重復(fù)使用)每噸產(chǎn)品鋸片費(fèi)用為0.15元；每噸產(chǎn)品可節(jié)省1.21元；
[0030]3、現(xiàn)有的開(kāi)槽機(jī)是采用水冷卻，每噸產(chǎn)品約用水0.3m3，按目前水費(fèi)1.7元/ m3，每噸產(chǎn)品的水費(fèi)為0.51元。使用本實(shí)用新型的設(shè)備后不需用水冷卻，每噸產(chǎn)品成本減少了0.51元/噸；
[0031]4、現(xiàn)有的開(kāi)槽機(jī)采用水冷卻，生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的粉塵需要過(guò)濾、烘干、破碎等設(shè)備的投資，這些設(shè)備的投入為60萬(wàn)元/臺(tái)；使用本實(shí)用新型設(shè)備后，這些設(shè)備的投入就節(jié)省了。<