一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁電解技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]點(diǎn)式下料技術(shù)是現(xiàn)代鋁電解技術(shù)的一大突破。目前，點(diǎn)式下料器是由打殼裝置和下料裝置兩個(gè)部分組成，其中打殼裝置實(shí)現(xiàn)在電解槽結(jié)殼表面上打開一個(gè)孔穴，下料裝置實(shí)現(xiàn)將定容室中的氧化鋁通過打開的孔穴卸入電解質(zhì)中。打殼裝置由打殼氣缸和錘頭組成，錘頭通過錘頭桿與氣缸活塞相連，當(dāng)氣缸活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，便帶動(dòng)錘頭上、下運(yùn)動(dòng)而打擊電解質(zhì)表面結(jié)殼；下料裝置由氣缸帶動(dòng)鋼筒中的透氣活塞及下端裝有鐘罩的密封鋼管組成，當(dāng)氣缸活塞運(yùn)動(dòng)到上端時(shí)，帶動(dòng)鐘罩封住鋼筒的下端，此時(shí)，料箱中的物料充滿下料器的定容室。當(dāng)汽缸活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)透氣活塞和鐘罩向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，透氣活塞擋住了充料口，而定容室中的料卻隨著鐘罩向下運(yùn)動(dòng)而卸入電解槽內(nèi)。
[0003]當(dāng)前使用的點(diǎn)式下料系統(tǒng)存在以下幾個(gè)問題:(I)打殼與下料裝置是分開的單獨(dú)設(shè)備，要完成打殼下料工作需要分別使用不同的設(shè)備，操作程序多，過程復(fù)雜，且設(shè)備投資大、安裝困難；2)下料過程中氧化鋁沿著鐘罩的彎嘴進(jìn)入孔穴時(shí)，氧化鋁成堆進(jìn)入電解質(zhì)，由于氧化鋁與電解質(zhì)之間有較大的溫差，當(dāng)氧化鋁成堆進(jìn)入電解質(zhì)時(shí)，氧化鋁易形成二次結(jié)殼或聚集成塊，影響氧化鋁在電解質(zhì)中的溶解；(3)錘頭頻繁打殼，經(jīng)常與電解質(zhì)接觸，會(huì)有電解質(zhì)粘附錘頭，形成電解質(zhì)結(jié)瘤，俗稱“殼頭包”，如果不及時(shí)處理，會(huì)堵塞下料口，影響氧化鋁正常下料，從而引發(fā)陽極效應(yīng)；人工處理殼頭包時(shí)，要用鋼釬敲打錘頭，易造成打殼錘頭及槽上打殼氣缸的損壞，縮短打殼裝置的使用壽命；人工敲打錘頭時(shí)，會(huì)將陽極鋼爪上的保護(hù)料碰掉，使靠近中縫側(cè)的陽極易被氧化消耗，甚至使鋼爪外露而被氧化，影響原鋁質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對目前打殼下料裝置成堆下料，裝置復(fù)雜和打殼錘頭易形成電解質(zhì)結(jié)瘤等問題，提出了一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置和方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，包括氣缸、料箱、定容裝置、錘頭桿、鋼筒、鋼筒錘頭桿聯(lián)動(dòng)裝置和鋼筒固定裝置，所述的氣缸、料箱、鋼筒自上而下依次設(shè)置，所述的錘頭桿豎直設(shè)置并穿過料箱和外部鋼筒，且頂部處于氣缸內(nèi)并設(shè)有由氣缸驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)活塞，錘頭桿的底部設(shè)有用于打擊電解槽表面結(jié)殼的錘頭，定容裝置設(shè)置于料箱內(nèi)，所述的定容裝置包括入料活塞、出料活塞和定容室，所述的定容室為筒狀且設(shè)置于料箱底部的開口上，所述的入料活塞和出料活塞均固定于錘頭桿上，分別用于開閉定容室的進(jìn)料口和下料口，且入料活塞和出料活塞之間的距離大于定容室的長度，所述的鋼筒錘頭桿聯(lián)動(dòng)裝置設(shè)置于鋼筒的內(nèi)壁上并用于使錘頭桿和鋼筒聯(lián)動(dòng)或使錘頭桿獨(dú)立于鋼筒運(yùn)動(dòng)，所述的鋼筒固定裝置設(shè)置于鋼筒的外壁上并用于使鋼筒單獨(dú)固定。
[0007]所述的一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，還包括下料裝置，所述的下料裝置包括下料管和集料腔，所述的下料管的直徑小于鋼筒的內(nèi)徑且大于錘頭桿的直徑，設(shè)置于鋼筒內(nèi)并通過支架固定于錘頭桿上，集料腔設(shè)置于鋼筒上部，為上端內(nèi)徑與鋼筒內(nèi)徑相同、下端內(nèi)徑與下料管直徑相同的環(huán)狀裝置，集料腔固定于鋼筒與下料管之間。
[0008]所述的一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，所述的鋼筒錘頭桿聯(lián)動(dòng)裝置包括至少四個(gè)環(huán)繞錘頭桿均勻設(shè)置的聯(lián)動(dòng)電磁閥，聯(lián)動(dòng)電磁閥固定于鋼筒的內(nèi)壁上且聯(lián)動(dòng)電磁閥的活動(dòng)端朝向錘頭桿，以實(shí)現(xiàn)在聯(lián)動(dòng)電磁閥通電時(shí)卡緊錘頭桿，斷電時(shí)松開錘頭桿。
[0009]所述的一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，所述的鋼筒固定裝置包括橫梁、外部鋼套和至少四個(gè)固定電磁閥，所述的橫梁固定于外部的支撐物上，外部鋼套豎直設(shè)置在鋼筒外且頂端固定在橫梁上，外部鋼套的內(nèi)徑與鋼筒的外徑相同，固定電磁閥環(huán)繞鋼筒均勻設(shè)置，固定電磁閥固定于鋼套的內(nèi)壁上且固定電磁閥的活動(dòng)端朝向鋼筒，以實(shí)現(xiàn)在固定電磁閥通電時(shí)卡緊鋼筒，斷電時(shí)松開鋼筒。
[0010]所述的一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，所述的料箱的底部為向中心部分傾斜的錐形，所述的定容室設(shè)置于料箱底部的中心位置處。
[0011]一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化方法，采用權(quán)利要求1-5任一所述的裝置，包括以下步驟:
[0012]打殼步驟:
[0013]步驟一:鋼筒錘頭桿聯(lián)動(dòng)裝置卡緊錘頭桿，同時(shí)鋼筒固定裝置松開鋼筒，使錘頭桿與鋼筒聯(lián)動(dòng)，氣缸向下推動(dòng)驅(qū)動(dòng)活塞，使錘頭與鋼筒同時(shí)下降，在電解質(zhì)表面結(jié)殼上打孔，同時(shí)入料活塞下降堵住定容室入口，出料活塞下降使物料從定容室中進(jìn)入集料腔中；
[0014]步驟二:氣缸向上推動(dòng)驅(qū)動(dòng)活塞，錘頭桿與鋼筒同時(shí)上升，外部鋼套刮掉鋼筒上粘附的電解質(zhì)，出料活塞上升并堵住定容室的出料口，入料活塞上升使料箱內(nèi)的物料進(jìn)入至定容室中；
[0015]下料步驟:
[0016]步驟一:鋼筒錘頭桿聯(lián)動(dòng)裝置松開錘頭桿，同時(shí)鋼筒固定裝置卡緊鋼筒，使錘頭桿相對于鋼筒單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，氣缸向下推動(dòng)驅(qū)動(dòng)活塞，入料活塞下降堵住定容室入口，出料活塞下降使物料由定容室進(jìn)入集料腔中，同時(shí)使錘頭下降，固定于錘頭桿上的下料管也同時(shí)下降，當(dāng)下料管的頂端下降至集料腔下料口之下時(shí)，集料腔內(nèi)堆積的物料卸入下料管并繼續(xù)向下直至撞擊錘頭后分散呈霧狀進(jìn)入到電解質(zhì)表面結(jié)殼上所打出的孔中；
[0017]步驟二:氣缸向上推動(dòng)驅(qū)動(dòng)活塞，錘頭桿上升，出料活塞上升并堵住定容室的出料口，入料活塞上升使料箱內(nèi)的物料進(jìn)入至定容室中。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0019](I)本發(fā)明將錘頭桿和與之相連接的錐形錘頭安裝在集料腔和下料管內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)了打殼下料裝置一體化，解決了現(xiàn)有打殼下料裝置需要分別使用不同的設(shè)備來完成打殼和下料工作的問題，節(jié)省了一套氣缸、管路及控制系統(tǒng)，減少了設(shè)備的投資，且易于安裝，方便維修。
[0020](2)本發(fā)明在下料過程中，氧化鋁在卸入電解槽時(shí)，受到錐形錘頭的阻擋而成“霧狀”均勻分散的進(jìn)入電解槽，且錐形角度決定了霧狀大小和氧化鋁的分散性，從而解決了氧化鋁成堆下料的問題，提高了電解質(zhì)對氧化鋁的溶解速度和氧化鋁在電解槽中分散速度。
[0021](3)本發(fā)明在鋼筒上升過程中，外部鋼套將鋼筒上所粘附的電解質(zhì)刮除，減少了電解質(zhì)對鋼筒的腐蝕，并且在下料過程中，錘頭與鋼筒分離，粘附在錘頭與鋼筒上的電解質(zhì)由于錘頭的機(jī)械運(yùn)動(dòng)而掉落，從而解決了錘頭粘附電解質(zhì)結(jié)瘤的問題，延長了打殼下料裝置的使用壽命，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0022](4)本發(fā)明在執(zhí)行打殼命令時(shí)，內(nèi)部錘頭與鋼筒共同運(yùn)動(dòng)打擊電解質(zhì)表面結(jié)殼，在殼面上打出大尺寸的下料孔。當(dāng)執(zhí)行下料命令時(shí)，只有內(nèi)部錘頭與下料管向下運(yùn)動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)下料，避免氧化鋁散落在殼面上。
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明裝置的示意圖；
[0025]圖2為鋼筒錘頭桿聯(lián)動(dòng)裝置示意圖。
[0026]其中I為氣缸、2為驅(qū)動(dòng)活塞、3為料箱、4為入料活塞、5為下料活塞、6為定容室、7為聯(lián)動(dòng)電磁閥、8為集料腔、9為錘頭桿、10為外部鋼套、11為下料管、12為鋼筒、13為錘頭、14為固定電磁閥、15為橫梁、16為支架。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示:
[0028]本實(shí)施例包括氣缸、料箱、定容裝置、錘頭桿、鋼筒、鋼筒錘頭桿聯(lián)動(dòng)裝置和鋼筒固定裝置，氣缸、料箱、