一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及铝电解技术领域，具体为一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置和方法。一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置，包括至少一个阳极以及位于阳极周围的至少一个阳极导杆；阳极导杆、夹持框和阳极母线架中的任一或任意组合上设置有压紧机构；阳极导杆、阳极导杆上的压紧机构和阳极中的任一或任意组合连接有传动机构；传动机构安装在夹持框、阳极母线架和上部金属结构中的任一或任意组合上。本发明专利技术可以实现控制阳极上下移动以及阳极导杆单独上移的目的，省去连续预焙阳极铝电解槽的拔棒操作，自动化水平高，当电解槽采用内置导体的复合阳极时，可以排出氧气，减少电解烟气量，节能环保。

A device and method for controlling anode moving up and down in aluminum reduction cell

The invention relates to the technical field of aluminum electrolysis, in particular to a device and method for controlling the up and down movement of an anode of an aluminum electrolytic cell. A device for controlling the anode moving up and down of an aluminum electrolytic cell includes at least one anode and at least one anode guide rod around the anode; any or any combination of the anode guide rod, clamping frame and anode bus frame is provided with a pressing mechanism; the pressing mechanism on the anode guide rod, anode guide rod and any or any combination of the anode are connected with a driving mechanism; the driving mechanism is installed It is installed on any or any combination of clamping frame, anode bus frame and upper metal structure. The invention can realize the purpose of controlling the up and down movement of anode and the up and down movement of anode guide rod independently, and can save the rod pulling operation of continuous prebaked anode aluminum electrolytic cell, with high automation level. When the electrolytic cell adopts the composite anode with built-in conductor, it can discharge oxygen, reduce the amount of electrolytic flue gas, and save energy and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置和方法
本专利技术涉及铝电解
，具体为一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置和方法。
技术介绍
根据阳极技术的不同，一般将铝电解槽所用阳极分为预焙阳极和自焙阳极。中国专利CN106894055A公开了一种内置导体的连续铝框阳极铝电解槽，所用铝框阳极包括铝框，铝框中设置有炭素材料和若干个导体；当铝框周围设置有与之接触的筋板时，可以将筋板视为铝框的一部分，即带筋板的铝框只是一种类似常规结构的铝框，所以筋板成为阳极的一部分。这种电解槽提升阳极导杆和夹持框的机械化程度低、不能实现自动化，尤其是中国专利CN107881531A公开一种铝电解槽的复合阳极，复合阳极包括位于其周围的铝框以及位于铝框中的导体和填充物。由于复合阳极中添加有原料，阳极消耗速度成倍数上升，必须频繁提升阳极导杆和夹持框，造成现有装置不能高效地控制阳极上下移动。上述铝框阳极或复合阳极是基于现有自焙阳极和预焙阳极的一种新型连续阳极，通常位于夹持框或阳极母线架或夹持框和阳极母线架之内；所用阳极导杆一般位于上述阳极的周围，可以与上述阳极的铝框（铝框是阳极的一部分）接触；当上述铝框周围设置有与之接触的若干个筋板（筋板成为阳极的一部分）时，阳极导杆可以与铝框或筋板或铝框和筋板接触。上述单个阳极重量大，一般不小于10吨，而且阳极边部的机械强度较小，给持续牢靠夹持住阳极带来挑战，如何持续、平稳、精准、高效地控制阳极上下移动更是一个重大难题，直接关系到电解槽能否正常运行。中国专利CN108285087A公开一种铝电解槽用的夹持顶紧装置，该装置在铝框和夹持框之间设置有若干个夹持器，在夹持器控制阳极上下移动时，阳极导杆和夹持框的位置高度保持不变，且此阶段通过夹持框将阳极导杆压紧在阳极上，所以要求夹持器施加给阳极的运动力和压力必须足够大才能促使阳极上下移动，这有可能损伤阳极。美国专利US3009870A公开一种铝电解槽，该铝电解槽的阳极采用预焙阳极，该阳极是通过在其下部预焙阳极炭块的上表面粘结新的预焙阳极炭块而使阳极得以连续使用，避免了更换阳极操作给电解槽带来的各种不利影响，所用阳极导杆通常位于阳极的侧面且通过插入阳极中的阳极棒与阳极连接，以带动阳极同步上下移动，但随着阳极、阳极导杆和阳极棒同步下移，为防止阳极棒或阳极导杆被液体电解质腐蚀，首先解开阳极导杆与下部预焙阳极中的阳极棒的连接，接着提升阳极导杆且与上部预焙阳极中的阳极棒连接，最后将下部预焙阳极中的阳极棒拔出，操作复杂。
技术实现思路
本专利技术为实现控制阳极上下移动、阳极导杆能单独上移、结构简单、自动化程度高的目的，提供一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置和方法。本专利技术所述的一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置是采用如下技术方案实现的：一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置，所用装置包括至少一个上部金属结构、至少一个夹持框和/或至少一个阳极母线架；还包括至少一个阳极以及位于至少一个阳极周围的至少一个阳极导杆；在至少一个阳极导杆、至少一个夹持框、至少一个阳极母线架中的任一上设置有或上述任二或上述三者上分别设置有使至少一个阳极导杆与至少一个阳极接触的至少一个压紧机构；至少一个阳极导杆、至少一个阳极导杆上的压紧机构、至少一个阳极中的任一上或上述任二或上述三者上连接有至少一个传动机构；至少一个传动机构连接在至少一个夹持框、至少一个阳极母线架、至少一个上部金属结构中的任一上或若干个传动机构分别连接在上述任二或上述三者上。该装置通过传动机构将阳极悬挂在上部金属结构/夹持框/阳极母线架上或上述任二或上述三者上；传动机构运行时，能控制阳极上下移动，自动地将槽电压控制在预设范围内，以及能控制阳极导杆单独上移，同时稳定地传导电流进入阳极中。所述上部金属结构是常规电解槽上部结构的一部分，其核心部件是大梁，一般在其上安装有打壳下料机构、阳极母线架/阳极母线、阳极提升机构等，起着承担阳极全部重量的作用；上部金属结构一般安装在阳极的上方；夹持框可以通过吊杆与上部金属结构连接。所述阳极母线架是铝行业的一种常规装置，承担着导电作用；当其上设置有压紧机构时，可承担夹持阳极的作用。夹持框起到夹持阳极的作用。夹持框与阳极母线架均可以单独用于夹持阳极，也可以共同用于夹持阳极。进一步的，至少一个传动机构直接或通过联轴器、传动轴、离合器、换向器、管道、齿条、链条、拉杆、钢丝绳、连杆机构中的任一种或上述任意组合连接有至少一个驱动器；至少一个驱动器连接有控制系统。根据能控制阳极上下移动以及阳极导杆单独上移的要求，控制系统启动驱动器，控制并带动相应的传动机构运行。进一步的，传动机构采用升降机/传动换向器/升降机和传动换向器；至少一个升降机/传动换向器/升降机和传动换向器的输出轴连接有至少一个阳极导杆/阳极导杆上的压紧机构/阳极或上述任二者或三者，以将阳极悬挂在上部金属结构/夹持框/阳极母线架上或上述任二或上述三者上；升降机/传动换向器/升降机和传动换向器运行时，能控制相应的阳极上下移动，以及能控制相应的阳极导杆单独上移。进一步的，至少一个阳极导杆由互相连接或接触且能够拆开的前后或左右两部分组成；至少一个阳极导杆的每一部分均由若干个互相连接或接触且能够拆开的金属块或金属板组成；至少一个传动机构的输出轴位于所述阳极导杆的两部分之间；或者至少一个阳极导杆设置为互相连接或接触且能够拆开的至少一个上导杆和下导杆；在上导杆和下导杆的某一侧面设置有与上下导杆互相连接或接触且能拆开的至少一个侧导杆；下导杆和侧导杆均由若干个互相连接或接触且能够拆开的金属块或金属板组成；至少一个上导杆连接有至少一个传动机构。传动机构采用升降机或传动换向器时，其输出轴与组成阳极导杆的一个或多个金属块或金属板连接，或者与阳极导杆的上导杆连接。通过传动机构输出轴的运行，驱动阳极上下移动，当阳极导杆随着阳极下移且接近下限位时，拆掉阳极导杆最下端的金属块或金属板或金属块和金属板；当阳极导杆总长度接近下限值时，在阳极导杆上部续接至少一个金属块或金属板或金属块和金属板，使阳极导杆以循环方式单独上移。进一步的，至少一个阳极导杆上设置有至少一个与阳极表面接触的棘轮机构或凸起或键；所述凸起或键通过弹簧连接在阳极导杆上；或者至少一个阳极导杆由间隔一定距离的内阳极导杆和外阳极导杆组成；阳极导杆或内外阳极导杆的顶部连接有至少一个支座；至少一个挤压机构穿过支座且位于内外阳极导杆之间，以调节内外阳极导杆之间的距离。压紧机构包括但不限于丝杠机构、锥形压紧机构、楔形压紧机构、凸轮压紧机构、弹簧压紧机构、蜗轮机构、伸缩缸压紧机构、轮式夹持器、夹持器、卡具或上述机构的任意组合。所述轮式夹持器记载于中国专利CN108070879A。至少一个压紧机构与相对的被压紧对象之间设置有至少一个轮；轮可以设置在被压紧对象或压紧机构上，被压紧对象包括但不限于夹持框、阳极母线架、阳极导杆、阳极、传动机构输出轴。在夹持框/阳极母线架/夹持框和阳极母线架与阳极之间的空隙中添加有具有导电性能的填充料，还包括用于包裹和固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置，所用装置包括至少一个上部金属结构、至少一个夹持框和/或至少一个阳极母线架；还包括至少一个阳极以及位于至少一个阳极周围的至少一个阳极导杆；其特征在于，在至少一个阳极导杆、至少一个夹持框、至少一个阳极母线架中的任一上设置有或上述任二或上述三者上分别设置有使至少一个阳极导杆与至少一个阳极接触的至少一个压紧机构；至少一个阳极导杆、至少一个阳极导杆上的压紧机构、至少一个阳极中的任一上或上述任二或上述三者上连接有至少一个传动机构；至少一个传动机构连接在至少一个夹持框、至少一个阳极母线架、至少一个上部金属结构中的任一上或若干个传动机构分别连接在上述任二或上述三者上。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置，所用装置包括至少一个上部金属结构、至少一个夹持框和/或至少一个阳极母线架；还包括至少一个阳极以及位于至少一个阳极周围的至少一个阳极导杆；其特征在于，在至少一个阳极导杆、至少一个夹持框、至少一个阳极母线架中的任一上设置有或上述任二或上述三者上分别设置有使至少一个阳极导杆与至少一个阳极接触的至少一个压紧机构；至少一个阳极导杆、至少一个阳极导杆上的压紧机构、至少一个阳极中的任一上或上述任二或上述三者上连接有至少一个传动机构；至少一个传动机构连接在至少一个夹持框、至少一个阳极母线架、至少一个上部金属结构中的任一上或若干个传动机构分别连接在上述任二或上述三者上。


2.如权利要求1所述的一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置，其特征在于，至少一个传动机构直接或通过联轴器、传动轴、离合器、换向器、管道、齿条、链条、拉杆、钢丝绳、连杆机构中的任一种或上述任意组合连接有至少一个驱动器；至少一个驱动器连接有控制系统。


3.如权利要求1所述的一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置，其特征在于，传动机构采用升降机/传动换向器/升降机和传动换向器；至少一个升降机/传动换向器/升降机和传动换向器的输出轴连接有至少一个阳极导杆/阳极导杆上的压紧机构/阳极或上述任二者或三者。


4.如权利要求1~3任一项所述的一种控制铝电解槽阳极上下移动的装置，其特征在于，至少一个阳极导杆由互相连接或接触且能够拆开的前后或左右两部分组成；至少一个阳极导杆的每一部分均由若干个互相连接或接触且能够拆开的金属块或金属板组成；至少一个传动机构的输出轴位于所述阳极导杆的两部分之间；
或者至少一个阳极导杆设置为互相连接或接触且能够拆开的至少一个上导杆和下导杆；在上导杆和下导杆的某一侧面设置有与上下导杆互相连接或接触且能拆开的至少一个侧导杆；下导杆和侧导杆均由若干个互相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：党星培，
申请(专利权)人：党星培，
类型：发明
国别省市：山西;14