鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組及澆鑄方法技術

本發明專利技術公開了一種鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組及澆鑄方法，該機組設有移動車(1)，該移動車(1)沿軌道(9)移動并設有一個門架系統(3)，門架系統(3)的橫框上設有提升機構(4)，門架系統(3)的橫框下方設有澆口分流系統(5)；門架系統(3)的一側面設有澆包系統(2)，另一側面設有控制柜(6)；整個系統的所有動力都由液壓站(8)來提供。本發明專利技術采用全液壓系統，減少動力成本，同時使得移動車的平凡啟停更加平穩，延長使用壽命。本發明專利技術由一對油缸驅動，實現加熱罩、澆口分流系統、成品陰極炭塊組升降控制。本發明專利技術利用6+1的工位形式，實現節拍式的自動澆鑄。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于鋁電解槽
，具體涉及一種鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組及澆鑄方法。
技術介紹
陰極炭塊組裝是將陰極炭塊和陰極鋼棒緊密結合在一起的工藝過程。陰極炭塊的組裝主要有三種方法:炭糊搗固組裝法是用炭糊填充鋼棒兩側的縫隙，然后用風動工具將其搗固壓實；磷生鐵澆鑄法是使用融化的磷生鐵澆鑄它們之間的縫隙，冷凝后使之成為一體的方法；粘結法是用黏結劑或炭膠把陰極炭塊和鋼棒粘結在一起的方法。目前國內普遍使用炭糊搗鼓組裝法，粘結法使用較少。然而磷生鐵澆鑄法因其組裝牢固、導電效率高等特點受到極大的關注。但是該方法在多次試驗后發現澆鑄易開裂、合格率低的問題，難以實際推廣。對于磷生鐵組裝來說，其在澆鑄過程中磷生鐵的溫度高達1320℃，而炭塊和鋼棒的溫度相對較低，使得炭塊會發生開裂現象，從而影響炭塊的正常使用。而炭塊的開裂，增加了電解鋁的生產成本，同時也減低了電解槽的使用壽命。因此，如何解決這一技術問題，是磷生鐵澆鑄法推廣應用的關鍵。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組及澆鑄方法，能夠實現陰極炭塊與鋼棒整體預熱、磷生鐵澆鑄、冷卻等工藝的裝置。本專利技術采用了如下技術方案：首先，本專利技術采用了這樣一種鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組，它設有移動車，該移動車沿軌道移動并設有一個門架系統，門架系統的橫框上設有提升機構，門架系統的橫框下方設有澆口分流系統；門架系統的一側面設有澆包系統，另一側面設有控制柜；整個系統的所有動力都由液壓站來提供。其中，提升機構是由一組油缸負責所有垂直提升運動。這里的所有垂直提升運動包括加熱罩、澆口分流系統和成品陰極炭塊組的垂直提升運動。這里的成品陰極炭塊組是由陰極炭塊和陰極鋼棒組裝澆鑄為一體后的產品。其中，一個加熱罩內放置四塊陰極炭塊，一塊陰極炭塊由四根陰極鋼棒組裝，每根陰極鋼棒對應一個澆口。進一步的，澆口分流系統有四組，每組有四個澆口，剛好和陰極鋼棒對應；澆口分流系統通過提升裝置的驅動實現升降。澆包系統有水平移動和轉動傾倒的功能，同時還有四個分流口，通過四個腔的容積相等來保證四個分流口的流量。該鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組的澆鑄方法包括如下步驟：步驟1：沿移動車的軌道設定七個工位，其中工位一為磷生鐵澆鑄機組等待工位，工位二到工位七為施工工位，施工工位中三個為加熱工位，一個為組裝工位，一個為澆鑄工位，一個為冷卻工位；步驟2：當某加熱工位的加熱溫度達到要求時，磷生鐵澆鑄機組接收到指令，則驅動移動車前進到該加熱工位；提升機構下降勾住加熱罩的四個吊點，并將加熱罩提升超過陰極炭塊上表面；此時該加熱工位變成待澆鑄的工位；步驟3：磷生鐵澆鑄機組將加熱罩搬運到組裝工位，放下加熱罩罩住組裝好的陰極炭塊和陰極鋼棒，加熱罩開始對其加熱；此時該組裝工位變成加熱的工位；步驟4：磷生鐵澆鑄機組去高頻爐處，往澆包系統中添加磷生鐵鐵水，然后回到步驟2中的由加熱工位變成的待澆鑄的工位進行澆鑄；澆鑄過程：提升機構驅動澆口分流系統下降，到位后澆包系統向內部平移然后旋轉開始澆鑄；鐵水由一分為四，四分為十六，澆鑄完成；此時該由加熱工位變成的待澆鑄的工位又變成冷卻的工位；步驟5：磷生鐵澆鑄機組如果還有等待時間，則回到等待工位，反之則繼續重復上述動作，周期進行。與現有技術比較，本專利技術的有益效果在于采用全液壓系統，減少動力成本，同時使得移動車的平凡啟停更加平穩，延長使用壽命。本專利技術的有益效果還在于由一對油缸驅動，實現加熱罩、澆口分流系統、成品陰極炭塊組升降控制。本專利技術的有益效果還在于利用6+1的工位形式，實現節拍式的自動澆鑄。附圖說明圖1為磷生鐵澆鑄機組主視圖；圖2為磷生鐵澆鑄機組俯視圖；圖3為磷生鐵澆鑄機組右視圖；圖4為磷生鐵澆鑄機組軸測圖。附圖標記說明：1-移動車，2-澆包系統，3-門架系統，4-提升機構，5-澆口分流系統，6-控制柜，7-加熱罩，8-液壓站，9-軌道，10-陰極鋼棒，11-陰極炭塊，12-工作臺。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細說明。如圖1-圖4所示，本專利技術的磷生鐵澆鑄機組構成是由移動車1、澆包系統2、門架系統3、提升機構4、澆口分流系統5、控制柜6、加熱罩7、液壓站8、軌道9、陰極鋼棒10、陰極炭塊11、工作臺12等零部件組成。整個系統的所有動力都由液壓站8來提供。一個加熱罩7內放置四塊陰極炭塊11，一塊陰極炭塊11需要四根陰極鋼棒10來組裝，每根陰極鋼棒10對應一個澆口。澆口分流系統5有四組，每組有四個澆口，剛好和陰極鋼棒10對應。澆口分流系統5通過提升裝置4的驅動能夠實現升降。澆包系統2有水平移動和轉動傾倒的功能，同時還有四個分流口，通過四個腔的容積相等來保證四個分流口的流量。提升機構4是由一組油缸負責所有垂直提升運動，包括加熱罩7、澆口分流系統5、成品陰極炭塊組(即陰極炭塊11和陰極鋼棒10組裝澆鑄為一體后的產品)。本專利技術是這樣實施的：如圖1所示，工位一為磷生鐵澆鑄機組等待工位；工位二-工位七為施工工位，其中三個為加熱工位，一個為組裝工位，一個為澆鑄工位，一個為冷卻工位。為了便于表述，假定這時間段工位二、工位三、工位四為加熱工位，工位五為組裝工位，工位六為澆鑄工位，工位七為冷卻工位。磷生鐵澆鑄機組在工位六澆鑄完后，如果還有等待時間，則回到等待工位一。與此同時工位五人工已經組裝完成，等待加熱。首先，當工位二加熱溫度達到要求時，磷生鐵澆鑄機組接收到指令，則驅動移動車1前進到工位二，見圖1所示。提升機構4下降勾住加熱罩7的四個吊點，并將加熱罩7提升超過陰極炭塊11上表面。此時工位二變成待澆鑄的工位。其次，磷生鐵澆鑄機組將加熱罩7搬運到工位五，放下加熱罩7罩住組裝好的陰極炭塊11和陰極鋼棒10，加熱罩7開始對其加熱。此時工位五變成加熱的工位。最后，磷生鐵澆鑄機組去高頻爐(圖中未畫出)處，往澆包系統2中添加磷生鐵鐵水，然后回到工位二進行澆鑄。澆鑄過程：提升機構4驅動澆口分流系統5下降，到位后澆包系統2向內部平移然后旋轉開始澆鑄。鐵水由一分為四，四分為十六，澆鑄完成。此時工位二又變成冷卻的工位。磷生鐵澆鑄機組如果還有等待時間，則回到等待工位一，反之則繼續重復上述動作，周期進行。當然，以上只是本專利技術的具體應用范例，本專利技術還有其他的實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本專利技術所要求的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組，其特征在于：它設有移動車(1)，該移動車(1)沿軌道(9)移動并設有一個門架系統(3)，門架系統(3)的橫框上設有提升機構(4)，門架系統(3)的橫框下方設有澆口分流系統(5)；門架系統(3)的一側面設有澆包系統(2)，另一側面設有控制柜(6)；整個系統的所有動力都由液壓站(8)來提供。

【技術特征摘要】
1.一種鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組，其特征在于：它設有移動車(1)，該移動車(1)沿軌道(9)移動并設有一個門架系統(3)，門架系統(3)的橫框上設有提升機構(4)，門架系統(3)的橫框下方設有澆口分流系統(5)；門架系統(3)的一側面設有澆包系統(2)，另一側面設有控制柜(6)；整個系統的所有動力都由液壓站(8)來提供。2.根據權利要求1所述的鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組，其特征在于：提升機構(4)是由一組油缸負責所有垂直提升運動。3.根據權利要求2所述的鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組，其特征在于：所述所有垂直提升運動包括加熱罩(7)、澆口分流系統(5)和成品陰極炭塊組的垂直提升運動。4.根據權利要求3所述的鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組，其特征在于：所述成品陰極炭塊組是由陰極炭塊(11)和陰極鋼棒(10)組裝澆鑄為一體后的產品。5.根據權利要求3所述的鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組，其特征在于：一個加熱罩(7)內放置四塊陰極炭塊(11)，一塊陰極炭塊(11)由四根陰極鋼棒(10)組裝，每根陰極鋼棒(10)對應一個澆口。6.根據權利要求5所述的鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組，其特征在于：所述澆口分流系統(5)有四組，每組有四個澆口，剛好和陰極鋼棒(10)對應；澆口分流系統(5)通過提升裝置(4)的驅動實現升降。7.根據權利要求5所述的鋁電解陰極炭塊磷生鐵澆鑄機組，其特征在于：所述澆包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳才榮，劉明，肖紅俊，陳彬斌，曾勇，
申請(專利權)人：貴陽鋁鎂設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州;52