RU2167959C2

RU2167959C2 - Gear to cut periphery of anode of aluminum electrolyser

Info

Publication number: RU2167959C2
Application number: RU99111406A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Дроздов; Н.В. Таксаторов; В.И. Звень
Original assignee: ОАО "Братский алюминиевый завод"
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2001-05-27

Abstract

FIELD: aluminum production. SUBSTANCE: proposed gear to cut periphery of anode of aluminum electrolyser with upper current lead and self-baking anode has self-propelled car carrying boom mounted on it for lifting and lowering, for advance perpendicular to travel of car and working tool coming in the form of knife put on boom and rotary mechanism to change angle of application of force in vertical plane. Working tool has mechanism for turning around its axis. Gear is equipped with platform carrying boom with working tool mounted for movement along axis parallel to travel of gear. EFFECT: independence, mobility and efficiency of gear. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, а именно к обслуживанию самообжигающихся анодов. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic production of aluminum, and in particular to the maintenance of self-baking anodes.

При получении алюминия на электролизерах с верхним токоподводом и самообжигающимся анодом на верхней части анодного кожуха образуется козырек, который препятствует попаданию коксо-пекового слоя в тело анода. Налипание анодной массы в верхней части анодного кожуха приводит к разрыхлению коксо-пекового слоя во время перемещения кожуха и к ухудшению качества на боковой поверхности анода, т.е. к увеличению расхода сырья, ухудшению состояния атмосферы. Upon receipt of aluminum on electrolyzers with a top current lead and a self-baking anode, a visor is formed on the upper part of the anode casing, which prevents the coke-pitch layer from entering the body of the anode. The sticking of the anode mass in the upper part of the anode casing leads to loosening of the coke pitch layer during movement of the casing and to a deterioration in quality on the side surface of the anode, i.e. to increase the consumption of raw materials, the deterioration of the atmosphere.

Прорезку периферии анода (разрушение козырька на верхней части анодного кожуха) в настоящее время производят с помощью отбойного молотка или лома, а также с использованием штанги штыревого крана, на конец которой крепят вертикальную металлическую пластину или "горячий штырь". The cutting of the periphery of the anode (destruction of the visor on the upper part of the anode casing) is currently carried out using a jackhammer or crowbar, as well as using a rod of a pin valve, on the end of which a vertical metal plate or a "hot pin" is attached.

Основной недостаток первого способа - это тяжелый физический труд. The main disadvantage of the first method is hard physical labor.

Недостатками применения штыревого крана являются:
1. Невозможность прорезки периферии анода в торце анодного кожуха под анодной рамой.The disadvantages of using a pin valve are:
1. The inability to cut the periphery of the anode in the end of the anode casing under the anode frame.

2. Большой вес (77,4 т) и как следствие значительная энергоемкость штыревого крана. 2. Large weight (77.4 tons) and, as a consequence, the significant energy intensity of the whip crane.

3. Привлечение крана для прорезки периферии анода препятствует его применению для выполнения основных технологических операций. 3. The involvement of the crane for cutting the periphery of the anode prevents its use for basic technological operations.

Технический результат изобретения - создание автономной, мобильной, экономичной и достаточно легкой машины, которая может прорезать периферию анода, устранять задиры и шероховатости на анодном кожухе до конуса спекания, перемешать анодную массу с середины анода на периферию, производить усреднение жидкой анодной массы (ЖАМ). The technical result of the invention is the creation of an autonomous, mobile, economical and fairly light machine that can cut through the periphery of the anode, eliminate scuffing and roughness on the anode casing to the sintering cone, mix the anode mass from the middle of the anode to the periphery, and average the liquid anode mass (JAM).

Технический результат достигается тем, что устройство для прорезки периферии самообжигающегося анода алюминиевого электолизера с верхним токоподводом содержит самоходную тележку, стрелу, выполненную с возможностью подъема, опускания и шарнирного выдвижения перпендикулярно ходу тележки, установленную на тележке, и рабочий орган, выполненный в виде ножа, установленный на стреле и имеющий поворотный механизм для изменения угла приложения в вертикальной плоскости. Рабочий орган имеет механизм разворота вокруг своей оси, а устройство снабжено платформой, на которой закреплена стрела с рабочим органом, выполненной с возможностью перемещения по оси, параллельной ходу устройства. The technical result is achieved by the fact that the device for cutting the periphery of the self-burning anode of an aluminum electrolyzer with an upper current supply contains a self-propelled cart, an arrow made with the possibility of lifting, lowering and articulated extension perpendicular to the course of the cart mounted on the cart, and a working body made in the form of a knife mounted on an arrow and having a rotary mechanism for changing the angle of application in a vertical plane. The working body has a turning mechanism around its axis, and the device is equipped with a platform on which an arrow is fixed with a working body, made with the possibility of movement along an axis parallel to the course of the device.

Общий вид устройства для прорезки периферии анода изображен на фиг. 1 - вид спереди, на фиг. 2 - вид сбоку. A general view of the device for cutting the periphery of the anode is shown in FIG. 1 is a front view, in FIG. 2 is a side view.

Предлагаемое устройство снабжено в качестве шасси дизельным трактором 1 (МТЗ-80, ЮМЗ 6А или самоходной тележкой с гидроприводом). Ее рабочим органом служит нож 2, который перемещается в вертикальной плоскости горизонтальной стрелой 3 и вертикальной стрелой 4 с помощью гидроцилиндров 5 и 6. Нож 2 имеет поворотное устройство в вертикальной плоскости 7, состоящее из оси 8, кулисы 9 и гидроцилиндра 10, узел разворота 11 (фиг. 2) ножа 2 вокруг своей оси, состоящий из направляющей втулки 12, хвостовика ножа 13, поворотного гидродвигателя 14, зубчатой пары 15, и механизм разворота рабочего органа вокруг оси, проходящей по средней линии горизонтальной балки 3, состоящий из поворотной втулки 16 (фиг. 1), основания рабочего органа 17, поворотного гидродвигателя 18 и зубчатой пары 19. The proposed device is equipped as a chassis with a diesel tractor 1 (MTZ-80, YuMZ 6A or self-propelled trolley with hydraulic drive). Its working body is a knife 2, which moves in a vertical plane with a horizontal arrow 3 and a vertical arrow 4 with the help of hydraulic cylinders 5 and 6. The knife 2 has a rotary device in the vertical plane 7, consisting of an axis 8, a link 9 and a hydraulic cylinder 10, a turning unit 11 (Fig. 2) of a knife 2 about its axis, consisting of a guide sleeve 12, a shank of a knife 13, a rotary hydraulic motor 14, a gear pair 15, and a mechanism for turning the working body around an axis passing along the midline of the horizontal beam 3, consisting of a rotary sleeve 16 (Fig. 1), the base of the working body 17, the rotary hydraulic motor 18 and the gear pair 19.

В устройстве применен гидромолот 20, пика которого является хвостовиком ножа 13. The device uses a hydraulic hammer 20, the peak of which is the shank of the knife 13.

Устройство снабжено также механизмом перемещения рабочего органа по оси, параллельной шасси, состоящем из двух направляющих штоков 21, жестко крепящихся на раме шасси, по которым гидроцилиндром 22 (фиг. 2) перемещается платформа 23 с крепящимся на ней рабочим органом. The device is also equipped with a mechanism for moving the working body along an axis parallel to the chassis, consisting of two guide rods 21 rigidly attached to the chassis frame, along which the platform 23 with the working body mounted on it moves the hydraulic cylinder 22 (Fig. 2).

При работе машина устанавливается параллельно продольного борта электролизера. Ее нож 2 из транспортного положения перемещается на верх анода с помощью горизонтальной 3 и вертикальной стрелы 4, а также гидроцилиндров 5 и 6. Поворачивая нож 2 в вертикальной плоскости гидроцилиндром 10 с помощью кулисы 9 и оси 8 поворотного устройства 7, а также манипулируя включением в работу гидроцилиндров 5 и 6, нижняя заостренная часть ножа 2 устанавливается вдоль борта внутри анодного кожуха с небольшим углом от вертикали (5-6)^o в сторону анода. Гидроцилиндр 10 поворотного устройства 7 ставится в "плавающее положение", а гидроцилиндр 6 с помощью горизонтальной стрелы 3 создает давление ножа 2 вниз, при этом хвостовик ножа 13 перемещается в направляющей втулке 12 вверх. После этого включается в работу гидромолот 20, который энергию своих ударов передает через хвостовик ножа 13 непосредственно на нож 2. Последний прорубает периферию анода. После этого включается в работу гидроцилиндр 6 и горизонтальная стрела 3 перемещает нож 2 вниз до конуса спекания анода и ликвидирует на анодном кожухе задиры и шероховатости.During operation, the machine is installed parallel to the longitudinal side of the cell. Her knife 2 from the transport position is moved to the top of the anode using horizontal 3 and vertical arrows 4, as well as hydraulic cylinders 5 and 6. Turning the knife 2 in a vertical plane with hydraulic cylinder 10 using the wings 9 and axis 8 of the rotary device 7, as well as manipulating the inclusion operation of hydraulic cylinders 5 and 6, the lower pointed part of the knife 2 is installed along the side inside the anode casing with a small angle from the vertical (5-6) ^o towards the anode. The hydraulic cylinder 10 of the rotary device 7 is placed in a "floating position", and the hydraulic cylinder 6 with the help of a horizontal arrow 3 creates the pressure of the knife 2 down, while the shank of the knife 13 moves upward in the guide sleeve 12. After that, the hydraulic hammer 20 is turned on, which transfers the energy of its impacts through the shank of the knife 13 directly to the knife 2. The latter cuts through the periphery of the anode. After that, the hydraulic cylinder 6 is turned on and the horizontal boom 3 moves the knife 2 down to the anode sintering cone and eliminates scuffing and roughness on the anode casing.

Затем нож 2 посредством гидроцилиндра 6 и горизонтальной стрелы 3 поднимается над поверхностью анода, включается в работу гидроцилиндр 22, который перемещает платформу 23 с рабочим органом вдоль стороны электролизера или это достигается перемещением всего устройства и все операции повторяются. Then the knife 2 by means of the hydraulic cylinder 6 and the horizontal boom 3 rises above the surface of the anode, the hydraulic cylinder 22 is turned on, which moves the platform 23 with the working body along the side of the cell or this is achieved by moving the entire device and all operations are repeated.

Перед прорубкой периферии анода в углах и торцах включают в работу поворотный гидродвигатель 14, который посредством зубчатой пары 15, направляющей втулки 12 и хвостовика ножа 13 узла разворота 11 ножа 2 вокруг своей оси, поворачивает нож 2 на нужный угол. Before cutting the periphery of the anode at the corners and ends, a rotary hydraulic motor 14 is turned on, which, by means of a gear pair 15, a guide sleeve 12 and a shank of the knife 13 of the turning unit 11 of the knife 2 about its axis, rotates the knife 2 to the desired angle.

Для устранения задиров и шероховатостей на анодном кожухе ниже контрофорсов изменяют угол наклона ножа 2 к вертикали до 30^o в плоскости, параллельной боковой стороне анодного кожуха путем включения в работу поворотного гидродвигателя 18, который посредством зубчатой пары 19, поворотной втулки 16 и основания рабочего органа 17 поворачивают нож 2 на нужный угол.To eliminate scuffing and roughness on the anode casing below the counterforts, the angle of inclination of the knife 2 to the vertical is changed to 30 ^° in a plane parallel to the side of the anode casing by turning on the rotary hydraulic motor 18, which, by means of a gear pair 19, the rotary sleeve 16 and the base of the working body 17 turn knife 2 to the desired angle.

Для усреднения анодной массы или перемещения верхних пеко-коксовых слоев вниз применяют специальные насадки, которые устанавливают на нижнюю часть ножа 2 с помощью болтов. To average the anode mass or to move the upper pitch-coke layers down, special nozzles are used, which are installed on the lower part of the knife 2 using bolts.

Для перемещения пеко-коксового слоя в верхней части конуса спекания анодной массы из средней части анода на периферию используют нож 2 и гидроцилиндры 5, 6. To move the pitch-coke layer in the upper part of the sintering cone of the anode mass from the middle part of the anode to the periphery, a knife 2 and hydraulic cylinders 5, 6 are used.

Положительными факторами предлагаемой машины являются:
1. Незначительный вес, что при ее эксплуатации не разрушает полы и строительные конструкции.The positive factors of the proposed machine are:
1. Low weight, which during its operation does not destroy floors and building structures.

2. Использование узла поворота ножа 2 вокруг своей оси 11 позволяет прорубать периферию в углах и торцах самообжигающего анода. 2. The use of the knot of rotation of the knife 2 around its axis 11 allows you to cut through the periphery in the corners and ends of the self-burning anode.

3. Применение поворотного устройства 7 ножа 2 позволяет перемещать анодную массу с середины анода на периферию, а также прорубать периферию под анодной рамой в торцах самообжигающегося анода. 3. The use of the rotary device 7 of the knife 2 allows you to move the anode mass from the middle of the anode to the periphery, as well as cut through the periphery under the anode frame at the ends of the self-firing anode.

4. Использование гидромолота 20, а также шарнирной системы выдвижения рабочего органа 2 (ножа) повышает эффективность ударного устройства и значительно уменьшает габаритные размеры машины. 4. The use of a hydraulic hammer 20, as well as an articulated extension system of the working body 2 (knife) increases the efficiency of the percussion device and significantly reduces the overall dimensions of the machine.

5. Применение гидропривода упрощает конструкцию, повышает ее надежность и безопасность. 5. The use of hydraulic drive simplifies the design, increases its reliability and safety.

6. Использование готового шасси уменьшает стоимость машины. 6. Using the finished chassis reduces the cost of the machine.

Предлагаемое изобретение прошло промышленные испытания в корпусах электролиза и дало положительный результат. The present invention has passed industrial tests in electrolysis housings and has given a positive result.

Claims

1. A device for cutting the periphery of a self-burning anode of an aluminum electrolyzer with an upper current supply, comprising a self-propelled cart, an arrow made with the possibility of raising, lowering and articulating extension perpendicular to the course of the cart mounted on the cart, and a working body made in the form of a knife mounted on the boom and having a rotary mechanism for changing the angle of application in the vertical plane.

2. The device according to claim 1, characterized in that the working body has a turning mechanism around its axis.

3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a platform on which an arrow is fixed with a working body, made with the possibility of movement along an axis parallel to the course of the device.