一種紅外測溫陽極鋼爪磷鐵環清理裝置的製作方法
2023-05-30 01:43:51 2
本實用新型涉及金屬除鏽技術領域，特別涉及一種紅外測溫陽極鋼爪磷鐵環清理裝置。
背景技術：
電解鋁用陽極鋼爪也叫電解爪，有平行三爪、四爪、立體四爪、六爪、八爪、雙陽極鋼爪等型號。
陽極鋼爪因為長期處於高溫的鋁電解質中，在其陽極表面會形成一層1～3mm厚的鐵鏽，以及3～15mm厚的鋁電解質層，這些鐵鏽和堅硬的電解質層大大降低了磷鐵環與鋼爪的接觸面積，增大了兩者之間的接觸電阻。陽極鋼爪再利用過程中，一般要對其表面的電解質、鐵鏽進行清除，清理不乾淨的鋼爪在使用時，會產生15～35mV的電壓降。陽極與鋼爪是通過澆注磷鐵相聯接的，鋼爪表面有電解質和鐵鏽將大大降低磷鐵的附著力，所以去除陽極鋼爪表面的電解質和鐵鏽，可以降低陽極導杆的電壓降，並增加磷鐵和鋼爪的結合力，從而提高陽極碳塊質量，防止鋁電解過程中陽極碳塊脫落現象的發生，達到降低能耗、節約電能的目的。
陽極鋼爪長時間使用後，鐵鏽、電解質等雜質就會附著在磷鐵環上，沒辦法清理，只能通過乙炔切割的方法把陽極鋼爪的頭部切掉，然後再重新焊接新的鋼爪，但這種方法成本高昂，換一個陽極鋼爪的成本需要7000～8000元，大大增加了企業的生產成本。
技術實現要素：
為解決現有清理磷鐵環技術成本較高的問題，本實用新型公開了一種紅外測溫陽極鋼爪磷鐵環清理裝置，包括感應加熱電源、變壓器、感應線圈、紅外測溫儀以及測溫探頭，所述感應加熱電源與變壓器通過電信號連接，所述變壓器與感應線圈通過電信號連接，所述紅外測溫儀與感應加熱電源通過電信號連接，所述測溫探頭與紅外測溫儀通過電信號連接。
作為本實用新型的進一步改進，所述感應線圈由紫銅管繞制而成。
作為本實用新型的進一步改進，所述感應線圈的加熱溫度為700～900℃。
作為本實用新型的進一步改進，所述紅外測溫儀的輸出電流信號為4～20mA。
本實用新型的有益效果是：
1、加熱效率高、效果好。因為感應加熱電源採用高頻率大電流，其加熱速度非常快，一般在30s到1min，紅外測溫儀使溫度控制更加精確，加熱溫度更均勻，效果更好。
2、節省資源、降低成本。本實用新型只需要很小的場地，有電源、水源即可，一般1～2人即可操作，節省了人力物力，同時也節省時間，相應地企業也會節省更多的開支。
3、操作簡單、效率高。本實用新型操作非常簡單，只需要短時間的培訓，工人即可獨立操作。加熱時只需要更換不同的感應線圈即可，轉換非常方便，當大批量清理同一型號陽極鋼爪時，確定感應線圈的形式後，即可連續工作。
4、設備性能穩定。本實用新型採用先進的逆變技術，使設備在長期、連續、高強度的工作中依然表現出傑出的性能，不用因為機器故障而耽誤生產，浪費不必要的時間和人力。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型的結構原理圖。
圖中標記：
1-感應加熱電源；2-變壓器；3-感應線圈；4-紅外測溫儀；5-測溫探頭；6-陽極鋼爪。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。
如圖1所示，本實施例的紅外測溫陽極鋼爪磷鐵環清理裝置，包括：感應加熱電源1、變壓器2、感應線圈3、紅外測溫儀4以及測溫探頭5。
感應加熱電源1與變壓器2通過屏蔽線連接，變壓器2與感應線圈3通過屏蔽線連接，紅外測溫儀4與感應加熱電源1通過屏蔽線連接，測溫探頭5與紅外測溫儀4通過屏蔽線連接。
感應線圈3由紫銅管繞制而成，並且可以根據不同型號的陽極鋼爪繞製成不同形式，感應線圈3的加熱溫度為700～900℃。
本實用新型的工作原理如下：
感應加熱電源1能夠產生高頻交變電流，當交變電流通過感應線圈3(導體)時，由於感應線圈3內部的電流分布不均勻，電流集中在感應線圈3的「皮膚」部分，也就是說電流集中在感應線圈3外表的薄層，越靠近感應線圈3表面，電流密度越大，感應線圈3內部實際上電流較小，結果使感應線圈3的電阻增加，損耗功率也相應增加，這一現象稱為集膚效應。
感應線圈3內部的電阻越大、功率越高，其發熱效果越顯著，並且隨著電流和頻率的增大，升溫也越迅速。
根據此原理，將待清理的陽極鋼爪6置於感應線圈3內部，使陽極鋼爪6的表面加熱到700～900℃，這時鐵鏽和電解質的吸附力就會變差，從而變得鬆動，稍加外力敲擊即可清理掉這些鐵鏽和電解質。
如何保證陽極鋼爪6的表面被加熱到700～900℃，這就需要紅外測溫儀4和測溫探頭5的協助。
紅外測溫儀4預先設定好加熱溫度，測溫探頭5靠近陽極鋼爪6的表面用於探測陽極鋼爪6的加熱溫度。測溫探頭5能夠將陽極鋼爪6發出的紅外熱輻射轉換成電信號並輸入紅外測溫儀4，根據電信號的大小確定陽極鋼爪6的溫度。
當陽極鋼爪6的溫度達不到預設溫度時，紅外測溫儀4會輸出一個4～20mA的電流信號給感應加熱電源1，感應加熱電源1根據電流信號調整輸出功率，提高加熱溫度，使陽極鋼爪6保持在預設加熱溫度範圍內。
本實用新型具有以下優點：
1、加熱效率高、效果好。因為感應加熱電源1採用高頻率大電流，其加熱速度非常快，一般在30s到1min，紅外測溫儀4使溫度控制更加精確，加熱溫度更均勻，效果更好。
2、節省資源、降低成本。本實用新型只需要很小的場地，有電源、水源即可，一般1～2人即可操作，節省了人力物力，同時也節省時間，相應地企業也會節省更多的開支。
3、操作簡單、效率高。本實用新型操作非常簡單，只需要短時間的培訓，工人即可獨立操作。加熱時只需要更換不同的感應線圈3即可，轉換非常方便，當大批量清理同一型號陽極鋼爪時，確定感應線圈3的形式後，即可連續工作。
4、設備性能穩定。本實用新型採用先進的逆變技術，使設備在長期、連續、高強度的工作中依然表現出傑出的性能，不用因為機器故障而耽誤生產，浪費不必要的時間和人力。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。