RU2162490C1 - Способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162490C1 RU2162490C1 RU2000114509A RU2000114509A RU2162490C1 RU 2162490 C1 RU2162490 C1 RU 2162490C1 RU 2000114509 A RU2000114509 A RU 2000114509A RU 2000114509 A RU2000114509 A RU 2000114509A RU 2162490 C1 RU2162490 C1 RU 2162490C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- machining
- mill
- self
- foot
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 25
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение направлено на разработку высокоэффективного процесса обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, позволяющего обеспечить высокое качество обработки, снизить энерго- и трудозатраты. Способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера включает механическую обработку по выравниванию подошвы анода, которую проводят дисковой фрезой, установленной на катодном кожухе, путем перемещения вдоль поперечной оси анода, при этом скорость вращения фрезы составляет 55-65 об/мин, скорость перемещения фрезы при фрезеровании подошвы анода составляет 2-5 м/мин, а глубину обработки поверхности устанавливают путем перемещения анода в вертикальной плоскости. Устройство для обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера содержит направляющие, выполненные с возможностью закрепления в кронштейнах на катодном кожухе, и каретку, установленную на направляющих с возможностью перемещения вдоль поперечной оси анода. На каретке установлены дисковая фреза с закрепленными на ней прямоугольными ножами, выступающими из поверхности фрезы, и цилиндрический редуктор для снижения скорости вращения фрезы. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролитическим способом, и может быть использовано при ремонте алюминиевых электролизеров.
В процессе эксплуатации алюминиевого электролизера вследствие неравномерности распределения металла в ванне нижний слой подошвы самообжигающегося анода на глубине от нескольких миллиметров до десятков сантиметров приобретает пористую структуру, так называемые конусовидные неровности. Повторная установка подобного, бывшего в эксплуатации анода после капитального ремонта электролизера приводит к таким негативным последствиям, как явления местного перегрева анода и катода, которые вызывают разрушения катодных блоков, а также повышенное сопротивление прохождению тока, что влечет за собой увеличение напряжения на электролизере и, как следствие, неоправданный перерасход электроэнергии.
Отмеченные выше негативные явления вызывают необходимость обработки подошвы анода с целью обеспечения ровной поверхности его нижнего слоя.
Известен способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, при котором длительное время (7 суток) при повышенном напряжении сжигают неровность и пористые слои (Восканян А.И. и Беляев А.И. Влияние различных факторов на непрерывное колебание напряжения промышленной алюминиевой ванны. "Цветные металлы", N 9, 1966, с.46).
Недостатком известного способа является длительность процесса, большой расход электроэнергии, а также повышенные трудозатраты по обслуживанию электролизеров. К тому же при значительных нарушениях поверхности подошвы анода известный способ не является эффективным.
Известно устройство для удаления конусов, образующихся на анодах, в котором для сжигания выступов на подошве анода используются электрическая дуга и кислородная форсунка /патент США N 3396494, НКИ кл. 51-319, 1972/.
Недостатком известного устройства является низкое качество обработки поверхности. Кроме того, при его работе выделяется большое количество вредных газов.
Наиболее близкими аналогами к заявляемому изобретению являются:
способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, включающий механическую обработку по выравниванию подошвы анода /авт. свид. СССР N 855078, МПК C 25 C 3/06, опубл. 15.08.81, Бюл. N 30/. В известном способе после отключения электролизера анод в нагретом состоянии в собранном виде устанавливается горизонтально на специальное устройство, где он должен проходить механическую обработку; после достижения температуры анода 400-250oC производят обработку его подошвы режущим инструментом;
- устройство для обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера (Авт. свид. СССР N 1740496, МПК C 25 C 3/06, опубл. 15.06.92, Бюл. N22).
способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, включающий механическую обработку по выравниванию подошвы анода /авт. свид. СССР N 855078, МПК C 25 C 3/06, опубл. 15.08.81, Бюл. N 30/. В известном способе после отключения электролизера анод в нагретом состоянии в собранном виде устанавливается горизонтально на специальное устройство, где он должен проходить механическую обработку; после достижения температуры анода 400-250oC производят обработку его подошвы режущим инструментом;
- устройство для обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера (Авт. свид. СССР N 1740496, МПК C 25 C 3/06, опубл. 15.06.92, Бюл. N22).
Известное устройство содержит две направляющие и каретку, установленную на направляющих с возможностью перемещения вдоль поперечной оси анода. Анод, демонтированный с электролизера, устанавливают на опоры или подвешивают на мостовом кране, а каретка перемещается под ним по направляющим. На каретке размещен рабочий инструмент, выполненный в виде цилиндров, на образующих которых закреплены шипы.
Недостатком известного способа является низкая эффективность обработки, длительность процесса, а также повышенные трудозатраты, связанные с необходимостью демонтажа анода.
Конструкция известного устройства вызывает необходимость предварительного демонтажа анода, что отрицательно сказывается на производительности и продолжительности обработки, а также эффективности процесса в целом.
Заявляемое изобретение направлено на разработку высокоэффективного процесса обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, позволяющего обеспечить высокое качество обработки, снизить энерго- и трудозатраты.
Это достигается способом обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, включающим механическую обработку по выравниванию подошвы анода, в котором обработку проводят дисковой фрезой, установленной на катодном кожухе, путем перемещения вдоль поперечной оси анода, при этом скорость вращения фрезы составляет 55-65 об/мин, скорость перемещения фрезы при фрезеровании подошвы анода составляет 2-5 м/мин, а глубину обработки поверхности устанавливают путем перемещения анода в вертикальной плоскости.
Указанный выше технический результат достигается также устройством для обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, содержащим две направляющие и каретку, установленную на направляющих с возможностью перемещения вдоль поперечной оси анода, в котором направляющие выполнены с возможностью закрепления в кронштейнах на катодном кожухе, устройство снабжено дисковой фрезой с закрепленными на ней прямоугольными ножами, выступающими из поверхности фрезы, и цилиндрическим редуктором для снижения скорости вращения фрезы, установленными на каретке.
Кроме того, количество ножей, закрепленных на фрезе, составляет не менее 12.
Сущность заявляемого изобретения состоит в обеспечении возможности проведения обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера без предварительного демонтажа анода непосредственно на самом электролизере.
При этом заявляемые режимы обработки были установлены экспериментально, исходя из получения оптимальных результатов. Так, при снижении скорости вращения фрезы менее 55 об/мин наблюдается снижение производительности из-за периодического затормаживания, тогда как превышение значения 65 об/мин увеличивает вероятность механических повреждений фрезы и выхода из строя.
Экспериментально установленный оптимальный диапазон скоростей перемещения фрезы при фрезеровании подошвы анода составил 2-5 м/мин. При скорости перемещения фрезы менее 2 м/мин происходит снижение производительности, а превышение значения указанной скорости более 5 м/мин приводит к ухудшению качества обработки вследствие "выкрашивания" крупных графитовых зерен и неоправданному перерасходу энергозатрат.
Также экспериментально было определено, что количество ножей, закрепленных на фрезе, должно быть не менее 12. Уменьшение заявленного значения приводит к низкому качеству обработки - неоднородностям обрабатываемой поверхности.
На фиг. 1 изображено заявляемое устройство (вид сверху); на фиг.2 - конструкция фрезы с размещенными на ней ножами.
Устройство для обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера (фиг.1) содержит две направляющие 1, закрепленные в кронштейнах 2 для установки устройства на кожухе 3 катода, дисковую фрезу 4 с закрепленными на ней прямоугольными ножами 5, установленную на каретке 6 с возможностью перемещения по направляющим 1 поперек анода (анод на чертеже не показан) с помощью колес 7, при этом на каретке 6 установлены пневмодвигатель 8 с цилиндрическим редуктором 9 (для снижения скорости вращения фрезы) и механизм подачи 10 для перемещения каретки поперек анода.
Конструкция дисковой фрезы 4 с закрепленными на ней прямоугольными ножами 5, выступающими из поверхности фрезы, приведена на фиг.2.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.
После отключения электролизера при помощи подъема анода увеличивают межэлектродный зазор и на кожухе 3 катода устанавливают заявляемое устройство, которое закрепляют с помощью кронштейнов 2. Перемещая анод в вертикальной плоскости, устанавливают требуемую глубину обработки поверхности подошвы анода. Включают пневмодвигатель 8 с цилиндрическим редуктором 9 и механизм подачи 10 для перемещения каретки 6 с установленной на ней фрезой 4 поперек анода. Вращаясь с заданной скоростью, дисковая фреза 4 с закрепленными на ней прямоугольными ножами 5 перемещается поперек анода по цилиндрическим направляющим 1 с помощью колес 7. Оригинальная конструкция дисковой фрезы 4 с закрепленными на ней прямоугольными ножами 5, выступающими из поверхности фрезы, снимая с подошвы анода слой материала, обеспечивает высокое качество обработки поверхности. Далее устройство перемещают вдоль анода на расстояние, равное 0,5 диаметра фрезы, после чего процесс повторяют до полной очистки поверхности анода. При необходимости (в случае обнаружения оставшихся неровностей на поверхности анода) устанавливают новое значение глубины обработки путем вертикального перемещения анода и производят дополнительную локальную зачистку. Таким образом, заявляемая конструкция обеспечивает возможность трехстороннего резания фрезы, иными словами, обрабатываемая поверхность зачищается в трех направлениях.
После обработки подошвы анод готов для дальнейшей эксплуатации.
Ниже приведен пример, подтверждающий возможность осуществления заявляемого изобретения с получением указанного выше технического результата.
Пример.
Разработанный способ обработки подошвы анода испытывали на промышленных электролизерах с самообжигающимися анодами. Величина напряжения U составила 9В. После отключения электролизера токоподводящую конструкцию с закрепленным в ней анодом поднимали на высоту 250-350 мм и устанавливали на временные прокладки. С помощью мостового крана на кожухе катода устанавливали заявляемое устройство. Перемещая анод в вертикальной плоскости, устанавливали заданное значение глубины обработки поверхности подошвы анода. Очистку подошвы анода проводили с помощью заявляемого устройства, при этом скорость вращения фрезы составила 60 об/мин, скорость перемещения фрезы при фрезеровании подошвы анода составила 3 м/мин, сама фреза была выполнена дисковой (диаметр - 450 мм) с закрепленными на ней 12 прямоугольными ножами.
После окончания обработки поверхность подошвы анода была выровнена до плоскостности ±4 мм. При этом время обработки составило всего 5 ч 30 мин. Величина напряжения U при пуске составила 5 В.
Таким образом, как показали промышленные испытания, заявляемое изобретение, обеспечивая высокое качество обработки поверхности подошвы анода, позволяет исключить операцию демонтажа анода из электоролизера и тем самым сократить пусковой период до 5 дней (против 2-х недель известным способом), снизить энергозатраты при электролизе вследствие уменьшения простоев и увеличить выработку на электролизере в среднем на 10%, при этом срок службы электролизера увеличивается на 20%.
Claims (3)
1. Способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, включающий механическую обработку по выравниванию подошвы анода, отличающийся тем, что обработку проводят дисковой фрезой, установленной на катодном кожухе, путем перемещения вдоль поперечной оси анода, при этом скорость вращения фрезы составляет 55 - 65 об/мин, скорость перемещения фрезы при фрезеровании подошвы анода составляет 2 - 5 м/мин, а глубину обработки поверхности устанавливают путем перемещения анода в вертикальной плоскости.
2. Устройство для обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера, содержащее две направляющих и каретку, установленную на направляющих с возможностью перемещения вдоль поперечной оси анода, отличающееся тем, что направляющие выполнены с возможностью закрепления в кронштейнах на катодном кожухе, устройство снабжено дисковой фрезой с закрепленными на ней прямоугольными ножами, выступающими из поверхности фрезы, и цилиндрическим редуктором для снижения скорости вращения фрезы, установленными на каретке.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что количество ножей, закрепленных на фрезе, составляет не менее 12.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000114509A RU2162490C1 (ru) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000114509A RU2162490C1 (ru) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2162490C1 true RU2162490C1 (ru) | 2001-01-27 |
Family
ID=20235862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000114509A RU2162490C1 (ru) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162490C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006019304A1 (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Norsk Hydro Asa | Method and device for processing carbon bodies |
| RU2664585C1 (ru) * | 2017-10-30 | 2018-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ выравнивания подошвы анода алюминиевого электролизера |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3396494A (en) * | 1965-05-07 | 1968-08-13 | Reynolds Metals Co | Removal of protrusions formed on carbon anodes |
| SU712461A1 (ru) * | 1978-02-21 | 1980-01-30 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов | Способ выравнивани подошвы анода электролизера дл получени алюмини |
| SU855078A1 (ru) * | 1979-11-22 | 1981-08-15 | Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Способ обработки подошвы самообжигающегос анода алюминиевого электролизера |
| SU1740496A1 (ru) * | 1989-05-22 | 1992-06-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Устройство дл обработки подошвы самообжигающегос анода алюминиевого электролизера |
-
2000
- 2000-06-09 RU RU2000114509A patent/RU2162490C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3396494A (en) * | 1965-05-07 | 1968-08-13 | Reynolds Metals Co | Removal of protrusions formed on carbon anodes |
| SU712461A1 (ru) * | 1978-02-21 | 1980-01-30 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов | Способ выравнивани подошвы анода электролизера дл получени алюмини |
| SU855078A1 (ru) * | 1979-11-22 | 1981-08-15 | Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Способ обработки подошвы самообжигающегос анода алюминиевого электролизера |
| SU1740496A1 (ru) * | 1989-05-22 | 1992-06-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности | Устройство дл обработки подошвы самообжигающегос анода алюминиевого электролизера |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006019304A1 (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Norsk Hydro Asa | Method and device for processing carbon bodies |
| AU2005273101B2 (en) * | 2004-08-16 | 2010-08-05 | Lyng Drilling As | Method and device for processing carbon bodies |
| US7775142B2 (en) | 2004-08-16 | 2010-08-17 | Norsk Hydro Asa | Method and device for processing carbon bodies |
| RU2664585C1 (ru) * | 2017-10-30 | 2018-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ выравнивания подошвы анода алюминиевого электролизера |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2217706C (en) | Multi-polar cell for the recovery of a metal by electrolysis of a molten electrolyte | |
| CN102873417B (zh) | 涡轮盘榫槽电化学去毛刺加工的方法及其专用装置 | |
| US8168913B2 (en) | Electric discharge machining die sinking device | |
| US8710392B2 (en) | Electric discharge machining hole drilling | |
| CA2790089C (en) | Method for refurbishing ptal coating to turbine hardware removed from service | |
| RU2162490C1 (ru) | Способ обработки подошвы самообжигающегося анода алюминиевого электролизера и устройство для его осуществления | |
| CN1073171C (zh) | 用熔融电解液电解以再生金属的多极电解槽 | |
| CN1780939A (zh) | 用于制造阴极板的方法和装置 | |
| CA2576283C (en) | Method and device for processing carbon bodies | |
| RO119204B1 (ro) | Instalaţie de acoperire electrolitică, cu un strat metalic, a suprafeţei unui valţ, pentru turnarea benzilor metalice, subţiri | |
| CA2965955C (en) | Method and arrangement for processing carbon bodies | |
| CN114921815B (zh) | 一种不停槽更换镁电解槽阳极的方法 | |
| CN215147356U (zh) | 一种摇臂钻床循环式冷降机构 | |
| RU2517623C1 (ru) | Способ обслуживания алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом | |
| RU2149222C1 (ru) | Способ ремонта футеровки алюминиевого электролизера | |
| CN118720297B (zh) | 一种旋板式滑油泵转子槽重铸层电解去除方法及装置 | |
| SU1740496A1 (ru) | Устройство дл обработки подошвы самообжигающегос анода алюминиевого электролизера | |
| RU2057207C1 (ru) | Способ предотвращения анодного эффекта и удаления угольной пены из межполюсного зазора алюминиевого электролизера | |
| CN223684576U (zh) | 一种多功能电火花多线切割辅助装置 | |
| CN113770461B (zh) | 一种磁流体驱动溶液的电化学放电加工微小孔方法及系统 | |
| RU2094538C1 (ru) | Способ устранения трещиноватости самообжигающегося анода алюминиевого электролизера | |
| CN110144603B (zh) | 一种加强铝电解槽角极保温的方法 | |
| CN223159685U (zh) | 一种用于工程机械维修的通孔设备 | |
| US5610935A (en) | Method for manufacturing a base anode for a metallurgical vessel | |
| RU2129170C1 (ru) | Способ локального ремонта бортовой футеровки алюминиевого электролизера |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150610 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160820 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180610 |