一種出鋁抬包防電解質吸入的方法和裝置的製作方法

2023-06-05 11:59:41

專利名稱：一種出鋁抬包防電解質吸入的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於鋁電解槽配套設備的技術領域，具體涉及到一種出鋁抬包防 電解質吸入的方法和裝置。
技術背景鋁電解槽電解生產出的液態金屬鋁要定期地由出鋁抬包採用吸管吸出來 運走。由於電解槽內的熔體分為上下兩層，上層為熔融電解質，下層才是液 態金屬鋁。在抬包吸管進入鋁液層之前，首先要穿過電解質層，其結果總會 在吸管內首先吸入一些熔融電解質。由於電解質的粘度大於鋁液，凝固點低， 使得電解質極易在吸管內壁凝固結疤。同時，電解質本身是氟化物，高溫下 它易於同抬包內襯的耐火保溫磚發生反應，浸蝕抬包內襯。這就使得出鋁抬 包吸管每隔一定時間必須清理，而抬包內襯則每隔一定時間還要拆除重砌，大大增加了工作量和費用。這還僅僅是一個方面；另一方面，被吸進抬包中 的電解質同金屬鋁液一起倒進鑄造部的混合爐後，既會增加混合爐內電解質 的清理工作量，也會加速混合爐內襯的破損。特別是隨著抬包容積的增大， 每個抬包一次要吸取3 4臺電解槽的鋁液，同時也增加了包內吸入的電解質 總量。長期以來這個問題雖然使操作工人感到頭疼，但似乎還沒有引起技術 人員足夠的重視。 發明內容本發明提出了一種防止抬包吸管在插入熔體過程中吸入電解質的方法， 即出鋁抬包防電解質吸入的方法，該方法的特徵是在吸鋁管進入電解槽熔
體前，用一特殊裝置將吸管口堵住，待吸管進入鋁液層後，再操縱該裝置打開管口；而當吸管從鋁液層中抽出前，又能將吸管口重新封堵住。這樣可以 大大減少電解質的吸入量，延長吸管、抬包的有效使用時間，也提高了出鋁 的質量。本發明還提出了一種出鋁抬包防電解質吸入的裝置，包括抬包和吸管， 其特徵在於在抬包吸管前方設置有可封閉管口的堵板和驅動堵板開、闔的 裝置。本發明的出鋁抬包防電解質吸入裝置，其堵板可採用圓形結構；也可採 用矩形結構。其開、闔方式可採用滑移結構；也可採用翻轉結構。本發明的出鋁抬包防電解質吸入裝置，第一個設計方案是採用圓形堵板， 其開、闔方式採用滑移結構，並由電動機進行驅動。吸鋁管吸鋁端頭設圓形 堵板，該堵板由設置在吸鋁管外壁的至少兩根以上的拉杆推動，拉杆穿過固 定在吸鋁管外壁上的拉杆支架連接到吸鋁管根部的拉杆驅動裝置上。拉杆支 架數量在兩組以上，每組支架包括兩個以上的支架。當驅動裝置推動拉杆向 前滑移時，則堵板與吸鋁管管口分離，此時吸鋁管口被打開；而當驅動裝置 推動拉杆向後滑移時，則堵板壓緊吸鋁管管口，將吸鋁管關閉。驅動裝置採 用齒輪、螺杆傳動機構並由電機拖動。此外，在堵板底部還安有定位杆，以 確保堵板能穩定的開、闔。本發明的出鋁抬包防電解質吸入裝置，第二個設計方案是採用弧形堵板， 其開、闔方式採用翻轉結構，由操作工人手工扳動。吸鋁管吸鋁端頭設堵板 組件，該組件上設有迴轉軸，組件在拉杆的帶動下可繞軸作扇形旋轉，從而 帶動堵板開、闔吸鋁管口。以迴轉軸為中心，拉杆的一端設置在堵板組件與 重心相對的另一側上；而在吸鋁管外則設有一個以上的滑動支架，拉杆套在支架中，其另一端由同它相絞接的手柄和手柄迴轉軸由人工驅動，以確保堵 板穩定地開、闔。本發明的出鋁抬包防電解質吸入裝置，第三個設計方案是採用矩形堵板， 其開、闔方式也採用翻轉結構，但其翻轉動作是自動完成的。此方案中，吸 鋁管的吸鋁端頭內孔截面為矩形，端面偏離中心處設置有翻板組件迴轉軸， 翻板組件上設有偏心迴轉軸套和外輪廓為弧線形的重力推板。不出鋁時，翻 板翻版組件在偏心重力作用下繞迴轉軸旋轉使堵板將吸鋁管口封閉；出鋁時， 吸鋁管雖然進入電解質層，吸鋁管口並不會打開，必需要到吸鋁管口下降並 穿過電解質和鋁液界面後，吸鋁口才會自動打開。因為只有當吸鋁管口向下 穿過電解質、鋁液界面時，重力推板底部才能接觸電解槽底面，此後它便會 在槽底反作用力的推動下使翻板組件繞偏心迴轉軸旋轉，從而開啟吸鋁管口。 而一旦出鋁操作結束，吸鋁管口上升，只要重力推板底部離開槽底，它便會 徐徐下降，慢慢合上吸鋁管口。在吸鋁管口的適當位置上安裝有限位擋塊， 便可使得翻板組件在鋁液中的適當位置上開、閉出鋁管口。本發明的出鋁抬包防電解質吸入裝置在實際操作中，首先用堵板封閉抬 包的吸管口，待吸管進入鋁液後再操作驅動裝置，用它打開堵板，露出管口， 進行吸鋁操作。操作完成後，吸管往外抽出時，堵板自動闔上蓋住管口，則 可有效地防止電解質進入出鋁抬包中。本發明的裝置其優點如下 (l)利用一驅動裝置驅動一堵板開、關吸鋁管管口，達到了防止電解質 的吸入，起碼是大大地減少了吸入電解質的數量，這對於延長抬包和混合爐 的使用壽命，減小除垢和修補內襯的工作量，降低生產成本，將發揮重要作 用。(2)設計時使堵板的上表面呈光滑的凸起形狀，這樣，既可保證堵板緊 密封堵管口，也防止電解質熔體在堵板上殘留。


圖1為出鋁抬包及其吸鋁管的結構示意圖；圖2為本發明第一個設計方案的結構示意圖；a為側視圖、b為正視圖； 圖3為本發明第二個設計方案的結構示意圖；a為側視圖、b為正視圖。 圖4為本發明第三個設計方案的結構示意圖；a為側視圖、b為正視圖。 在上述各圖中，l為吸鋁管；2螺紋驅動裝置；3拉杆；4定位杆；5拉杆支架；6堵板；7堵板組件；8出鋁抬包；9堵板組件迴轉軸；10手柄迴轉軸；ll手柄；12重力推板；13偏心迴轉軸套。
具體實施方式
下面結合說明書附圖進一步對本發明的出鋁抬包防電解質吸入裝置加以 說明與補充。實施例1 電動操作的防電解質吸入裝置在吸鋁管l管口前方，設置堵板6，堵板邊沿處於吸鋁管外沿的位置上 安裝有兩根以上的拉杆3，吸鋁管外壁安裝有兩組以上的拉杆支架5，每組支 架由兩個以上的支架組成。拉杆穿過拉杆支架，在其靠近吸鋁抬包8的根部 處，車有同驅動裝置2內螺紋相配合的外螺紋。堵板底部還安置有定位杆4， 進一步確保拉杆能平穩地在拉杆支架中前後滑移，推動堵板的開、闔。實施例2 手動操作的防電解質吸入裝置在吸鋁管l管口前方，設置的是堵板組件7，堵板6本身成弧形，與此 相配合，吸鋁管口側面也成弧形，兩者的曲面處處相吻合。堵板組件上設有 堵板迴轉軸9,以迴轉軸為中心，在堵板組件重心相對的另一側上設置有拉杆3;而在吸鋁管外側設有一個以上的滑動支架5，拉杆套在支架中，其另一端由則設有同它相絞接的手柄11和手柄迴轉軸10，搬動手柄以以手柄迴轉軸為軸心帶動拉杆前、後移動，迸而帶動堵板組件繞堵板迴轉軸作扇形轉動， 從而確保堵板穩定地開、闔吸鋁管管口。實施例3 自動操作的防電解質吸入裝置在吸鋁管l的前方，設置的是矩形堵板3，相應的吸管前端截面也改為 矩形。堵板同焊在其兩側的厚夾板構成可翻轉的堵板組件7，夾板本身即為 輪廓呈弧形的重力推板12，推板上安置有偏心迴轉軸套13。而在吸管外壁安 有迴轉軸9。平時堵板組件在偏心重力作用下繞迴轉軸旋轉使吸管封閉；要 出鋁時，儘管吸管進入了電解質層，但由於重力推板尚未接觸槽底，堵板組 件仍在偏心重力作用下封閉管口。當吸管繼續下降穿過電解質、鋁液界面後， 此時重力推板底部接觸槽底，並在槽底的反作用力推動下慢慢使堵板組件繞 偏心軸旋轉，從而打開吸鋁管口。出鋁操作結束後，將上述過程反向進行， 堵板組件在吸鋁管口到達鋁液、電解質界面時，便會自動將吸鋁管口封閉。 在吸鋁管外壁的適當位置上還可加安兩個限位擋塊，可以確保使堵板組件準 確及時地開、闔出鋁吸管管口。
權利要求
1.一種出鋁抬包防電解質吸入的方法，其特徵在於在吸鋁管進入電解槽熔體前，用一特殊的裝置將吸管口堵住，待吸管前端進入鋁液層後再操縱該裝置將管口打開；而當吸管要從鋁液層中抽出時，該裝置又能將管口重新封堵住。
2. —種實施權利要求1所述的出鋁抬包防電解質吸入方法的裝置，包括 抬包和吸鋁管，其特徵在於:在吸鋁管上設置有可封堵管口的堵板和驅動堵板 開、闔的裝置。
3. 按權利要求2所述的出鋁抬包防電解質吸入的裝置，其特徵在於所說 的堵板可採用圓形結構；也可採用矩形結構。
4. 按權利要求2所述的出鋁抬包防電解質吸入的裝置，其特徵在於所說 的驅動堵板開、闔的裝置可採用滑移結構；也可採用翻轉結構。
5. 按權利要求3或4所述的出鋁抬包防電解質吸入的裝置，其特徵在於 所說的圓形堵板，其邊沿處於吸鋁管外沿的位置上安裝有兩根以上的拉杆； 而在吸鋁管外壁上另安裝有兩組以上的拉杆支架，每組有兩個以上的支架， 拉杆穿過支架，其根部開有同由電機拖動的驅動裝置內螺紋相配合的外螺紋。
6. 按權利要求3或4的出鋁抬包防電解質吸入的裝置，其特徵在於所說 的圓形堵板側面成弧形，它同焊在其兩側的夾板構成堵板組件，吸鋁管口側 面也成弧形，堵板組件上設有堵板迴轉軸，以迴轉軸為中心，在堵板組件重 心相對的另一側上設置有拉杆，而在吸鋁管外壁另設有一個以上的拉杆支架， 拉杆套在支架中，其另一端則設有同它相絞接的手柄迴轉軸和手柄。
7.按權利要求3或4所述的出鋁抬包防電解質吸入的裝置，其特徵在於 所說的矩形堵板同焊在其兩側的厚夾板構成可翻轉的堵板組件，夾板本身即 為外輪廓呈弧線形的重力推板，推板上安置有偏心迴轉軸套；相應地吸管前 端內截面也呈矩形，在其外壁上安置有迴轉軸。
全文摘要
一種出鋁抬包防電解質吸入的方法，在吸鋁管進入電解槽熔體前，用一特殊裝置將吸管口堵住，待吸管進入鋁液層後再操縱該裝置打開管口；而當吸管從鋁液中抽出時，又能將吸管口重新封堵住。一種實施上述方法的裝置，包括抬包和吸鋁管，其特徵在於在抬包吸管前方安置有可封堵吸管口的堵板和驅動堵板的裝置。堵板可為圓形；也可為矩形。其開、闔方式可採用滑移結構；也可採用翻轉結構。本裝置可防止抬包中電解質的吸入；起碼是大大減少了抬包中電解質吸入的數量。這可以延長抬包和混合爐的壽命；也可以提高電解鋁的質量。
文檔編號C25C3/14GK101104941SQ20071001200
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月6日 優先權日2007年7月6日
發明者劉敬雄, 戚喜全, 馬成貴 申請人:東北大學設計研究院(有限公司)