Система для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны



Система для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны
Система для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны
Система для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны

 


Владельцы патента RU 2564200:

Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" (RU)

Изобретение относится к системе для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны при электролитическом производстве алюминия на электролизерах с применением технологии обожженных анодов. Система содержит раму с установленными на ней ресиверами, усилителями давления и по меньшей мере одной установкой для извлечения клиновидных шунтов. Установка состоит из двух вертикальных колонн пневмоцилиндров, каждая из которых состоит из двух и более пневмоцилиндров, связанных между собой по меньшей мере двумя соединительными траверсами, при этом на каждой колонне один пневмоцилиндр имеет короткий ход, равный не менее 2 мм, а другой пневмоцилиндр имеет длинный ход, который длиннее извлекаемого клиновидного шунта не менее чем на 5 мм. Система может содержать, по крайней мере, два клиновых крепления для самофиксации установки на узле шунтирования, а также изоляционные слои, размещенные на основании установки для извлечения клиньев, электроизоляционной пластине, а также на клиновых креплениях установки для извлечения клиньев. Обеспечивается более надежное и безопасное извлечение одного или нескольких клиновидных шунтов из узлов шунтирования. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия на электролизерах с применением технологии обожженных анодов.

Известно устройство для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны для производства алюминия по заявке PCT/FR 2011/000358, М. кл. C25C 7/06, C25C 3/16, опубл. 25.04.2013 г. Устройство, разработанное для извлечения клиновидного шунта, вставленного между двумя токоподводами для отключения электролизной ванны. Устройство состоит из механизма захвата клиновидного шунта, вертикальных домкратов, устройство оснащается хотя бы двумя домкратами. Домкраты могут быть с частотно-регулируемым электроприводом, или предпочтительно использование гидравлических цилиндров в качестве домкратов подключенных от одной маслостанции, которая устанавливается на устройстве по извлечению клиньев или на грузоподъемном механизме. Данными домкратами обеспечивается необходимое пороговое усилие для разъединения цепи. Данное устройство оснащается вспомогательным приводом для подъема устройства, включая шунт, механизм захвата шунта и домкраты, сразу по извлечению шунта. Вспомогательный привод полностью извлекает клиновое устройство из просвета между токоподводами для вспомогательного привода используется пневматический домкрат и сжатый воздух. Устройство оснащается рамой со специальным крепежом для переноски и установки данного устройства мостовым краном.

Известно устройство для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны для производства алюминия по заявке PCT/FR 2011/000357, М. кл. С25С 7/06, опубл. 25.04.2013 г. Устройство состоит из механизма захвата клиновидного шунта, вертикальных домкратов, устройство оснащается хотя бы одним вертикально направленным домкратом, состоящим из корпуса и штока поршня. Домкрат может быть с частотно-регулируемым электроприводом, или предпочтительно использование гидравлического цилиндра в качестве домкрата, подключенного от маслостанции, которая устанавливается на устройстве по извлечению клиньев или на грузоподъемном механизме. Данным домкратом обеспечивается необходимое пороговое усилие для разъединения цепи. Данное устройство оснащается вспомогательным приводом для подъема устройства, включая шунт, механизм захвата шунта и домкраты. Вспомогательный привод полностью извлекает клиновое устройство из просвета между токопроводами, для вспомогательного привода используется пневматический домкрат и сжатый воздух. Вспомогательный привод воздействует на тот же шток, что и домкрат с гидравлическим приводом. Устройство оснащается рамой со специальным крепежом для переноски и установки данного устройства мостовым краном.

По назначению, по технической сущности и наличию сходных признаков данное решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатком известных устройств является то, что использование маслостанции высокого давления и масла в районе электролизера представляется пожароопасным в районе высоких температур расплава электролизера.

Задачей заявляемого изобретения является повышение технико-экономических и экологических показателей работы системы, исключение аварийной ситуации, и снижение технологических нарушений процесса электролиза.

Техническим результатом заявляемого изобретения является более надежное и безопасное извлечение одного или нескольких клиновидных шунтов из узлов шунтирования.

Технический результат достигается тем, что в системе для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны, включающей в себя раму, на которую установлены ресиверы, усилители давления и, по крайней мере, одна установка для извлечения клиновидных шунтов, состоящая из двух вертикальных колонн пневмоцилиндров, которые состоят из двух и более пневмоцилиндров, связанных между собой, по крайней мере, двумя соединительными траверсами, при этом на каждой колонне один пневмоцилиндр имеет короткий ход, равный не менее 2 мм, а другой пневмоцилиндр имеет длинный ход, который длиннее извлекаемого клиновидного шунта не менее чем на 5 мм.

Система может содержать, по крайней мере, два клиновых крепления для самофиксации установки на узле шунтирования.

Система может включать изоляционные слои, размещенные на основании установки для извлечения клиньев, электроизоляционной пластине, а также на клиновых креплениях установки для извлечения клиньев.

Система может содержать пульт управления одной или несколькими установками для извлечения клиньев.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 показан общий вид системы для извлечения клиньев, на Фиг. 2 представлена установка для извлечения клиновидных шунтов, на Фиг. 3 - установка для извлечения клиновидных шунтов на токоподводах с зацепом клиновидных шунтов.

Система для извлечения клиновидных шунтов предназначена для фиксации одного или нескольких клиновидных шунтов в ней на период их извлечения из узла шунтирования и создания необходимого усилия для их извлечения.

Система для извлечения клиновидных шунтов состоит из рамы 1, на которую установлены усилители давления 2, ресиверы 3, пульт управления 4, одна или несколько установок для извлечения клиновидных шунтов 5 с электроизолированным основанием 6, на котором смонтированы две опоры штоков 7 и 8, на которые установлены две вертикальные колонны пневмоцилиндров 9, работающих на общий шток, каждая из которых представляет собой тандем, по крайней мере, из двух пневмоцилиндров, связанных между собой, по крайней мере, двумя соединительными траверсами: верхней 10 и средней 11. На верхней соединительной траверсе 10 имеются проушины 12, а снизу, в средней части смонтирован пневмораспределитель 13, предназначенный для попеременной подачи воздуха в поршневую и штоковую полости пневмоцилиндров 9. Пневмораспределитель 13 соединяется с пневмоцилиндрами 9 гофрированными трубами из немагнитной стали, а с ресиверами 3 - комплектом соединительных рукавов 14. К средней соединительной траверсе 11 через электроизоляционную пластину 15, на гайках 16 смонтированы рабочие траверсы 17. Высота горизонтального паза каждой рабочей траверсы 17 выставляется относительно паза клиновидного шунта 18, вращением соответствующей гайки 16. Количество рабочих траверс 17 определяется количеством извлекаемых клиновидных шунтов 18. В горизонтальные пазы рабочих траверс 17 устанавливаются пальцы 19, необходимые для фиксации одного или нескольких клиновидных шунтов 18 на момент их извлечения. Установка для извлечения клиновидных шунтов 5 содержит, по крайней мере, два клиновых крепления 20, предназначенные для самофиксации установки на катодной ошиновке, которые обеспечивают необходимую устойчивость установки для извлечения клиновидных шунтов 5 на узле шунтирования. В заявляемой системе, по крайней мере, один пневмоцилиндр 9 имеет короткий ход, равный не менее 2 мм, это обусловлено тем, что при длине короткого хода менее 2 мм, нет возможности преодолеть усилие для разрыва контактных плоскостей клиновидных шунтов 18, а другой пневмоцилиндр 9 имеет длинный ход, который длиннее извлекаемого одного или нескольких клиновидных шунтов 18 не менее чем на 5 мм, это обеспечивает фиксацию извлеченного одного или нескольких клиновидных шунтов 18 в установке для извлечения клиновидных шунтов 5 и исключает возникновение препятствий в виде зацепов одного или нескольких извлеченных клиновидных шунтов 18 об элементы узла шунтирования при перемещении установки для извлечения клиновидных шунтов 5 вместе с излеченными клиновидными шунтами 18.

Исходя из условий работы и конструктивных особенностей система для извлечения клиновидных шунтов имеет несколько узлов изоляции:

а) первый - основание 6 электроизоляционное, предотвращает попадание потенциала с токопроводов на пневмоцилиндры 9 и другие узлы металлоконструкции системы;

б) второй - пластина электроизоляционная 15, изолирует попадание потенциала через клиновидные шунты 18, рабочие траверсы 17 на среднюю траверсу 11 и пневмоцилиндры 9;

с) третья - изоляционные накладки на клиновых креплениях 20, которые изолируют попадание потенциала от токопроводов, между которыми они находятся, на основание 6, пневмоцилиндры 9, а также другие узлы и детали металлоконструкции экстрактора.

Заявляемая система работает следующим образом: одну или несколько рам 1 с установками для извлечения клиньев 5 доставляют краном или напольной техникой к электролизеру, подготовленному к пуску, и устанавливают с торца электролизера. Количество установок для извлечения клиновидных шунтов 5 рекомендуется применять по числу узлов шунтирования. Подключают шланги к сети сжатого воздуха, закачивается воздух в ресиверы 3, в которых с помощью усилителей давления 2 создается необходимое рабочее давление. Проверяют соединение шлангов с установкой для извлечения клиньев 5, устраняются при необходимости утечки сжатого воздуха. Каждая установка для извлечения клиньев 5, при помощи крана из рамы 1 устанавливается на узел шунтирования, производится самофиксация с помощью клиновых креплений 20. С помощью гаек 10 выполняется настройка рабочих траверс 17 для захвата клиновидных шунтов 18. Фиксируют один или несколько клиновидных шунтов 18 на рабочих траверсах 17 при помощи пальцев 19, которые вставляют в горизонтальные пазы рабочих траверс 17. Проверяется давление в ресиверах 3, при необходимости с помощью усилителей давления 2 выравнивается или устанавливается необходимое давление во всех установках для извлечения клиновидных шунтов 5. С пульта управления 4 производится включение установок для извлечения клиновидных шунтов 5 - одновременная подача сжатого воздуха через пневмораспределитель 13 в поршневую полость пневмоцилиндров 9, что обеспечивает работу пневмоцилиндров 9 с коротким ходом и длинным ходом одновременно, для преодоления усилия разрыва контактных плоскостей клиновидных шунтов 18. После того, как пневмоцилиндры 9 с коротким ходом отработают на длину хода своего штока, дальнейшее извлечение клиновидных шунтов 18 из узла шунтирования происходит за счет работы пневмоцилиндров 9 с длинным ходом, которые обеспечивают полное извлечения клиновидных шунтов 18 из узла шунтирования.

Применение двух вертикальных тандемов пневмоцилиндров 9, позволяет одновременно извлекать клиновидные шунты 18 из узла шунтирования, не позволяя им сильно нагреваться при перераспределении токовой нагрузки. После извлечения клиновидных шунтов 18, каждая установка для извлечения клиновидных шунтов 5 поочередно вместе с одним или несколькими извлеченными клиновидными шунтами 18 краном демонтируется с места установки на узлах шунтирования в торец электролизеров, клиновидные шунты 18 убираются и установка устанавливается на раму, рамы краном или напольной техникой перемещаются в места хранения. При работе установок по извлечению клиновидных шунтов и возникновению ситуации с необходимостью установки клиновидных шунтов обратно в узел шунтирования, с пульта управления 4, позволяющего с безопасного расстояния управлять одной или несколькими установками для извлечения клиновидных шунтов 18, подается команда на реверс. Воздух через пневмораспределители 13 подается в штоковое пространство пневмоцилиндров, приводя их в действие, пневмоцилиндры 9 срабатывают на длину хода своего штока вниз и клиновидные шунты 18 опускаются назад в узел шунтирования между токоподводами.

Основным отличительным признаком данного предложения, обеспечивающим достижение заявленного технического результата, является то, что два вертикально установленных тандема пневмоцилиндров позволяют развить необходимое усилие для извлечения одного или нескольких клиновидных шунтов.

Дополнительными признаками, влияющими на достижение заявленного технического результата, является то, что система может содержать, по крайней мере, два клиновых крепления для самофиксации устройства на узле шунтирования, кроме этого система может включать изоляционные слои, размещенные на основании установки для извлечения клиньев, электроизоляционной пластине, а также на клиновых креплениях установки для извлечения клиньев. Система также может содержать пульт управления одним или несколькими устройствами для извлечения клиньев.

Промышленные испытания предложенного изобретения показали достаточно высокую надежность работы системы извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны.

1. Система для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны, содержащая раму, установленные на ней ресиверы, усилители давления и, по меньшей мере, одна установка, для извлечения клиновидных шунтов, состоящая из основания и двух вертикальных колонн пневмоцилиндров, каждая из которых состоит из двух и более пневмоцилиндров, связанных между собой, по меньшей мере, двумя соединительными траверсами, при этом на каждой колонне один пневмоцилиндр имеет короткий ход, равный не менее 2 мм, а другой пневмоцилиндр имеет длинный ход, который длиннее извлекаемого клиновидного шунта не менее чем на 5 мм.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, два клиновых крепления для самофиксации установки на узле шунтирования.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит изоляционные слои, выполненные на основании установки для извлечения клиньев, электроизоляционной пластине и на клиновых креплениях.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит пульт управления, по меньшей мере, одной установкой для извлечения клиновидных шунтов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия из криолит-глиноземных расплавов, и может быть использовано в конструкции токоотводов катодного устройства.

Изобретение относится к ошиновке последовательно соединенных электролизеров получения алюминия с продольным расположением в корпусе. Ошиновка содержит анодные шины, стояки и катодные стержни, разделенные на группы, каждая из которых соединена с отдельной катодной шиной.

Изобретение относится к ошиновке электролизеров для получения алюминия при их продольном расположении в электролизном корпусе. Ошиновка последовательно соединенных электролизеров содержит два стояка, расположенных у входного торца катодного кожуха электролизера, две катодные сборные шины на каждой продольной стороне электролизера.

Изобретение относится к способу замены ошиновки алюминиевых электролизеров действующей электролизной серии. Способ включает сначала переключение крайнего гибкого спуска катодной шины, подключенной на входной анодный стояк с лицевой стороны последующего электролизера, на катодную шину, идущую на выходной анодный стояк последующего электролизера с лицевой стороны, затем уменьшение сечения на оставшихся гибких спусках катодной шины, идущей на входной анодный стояк последующего электролизера, и обрезку крайней шины анодного стояка, установленного на входном торце с глухой стороны предыдущего электролизера в верхней и нижней части анодного стояка.

Изобретение относится к ошиновке электролизеров алюминия с любым подводом тока, размещенных в корпусе продольно в два ряда и соединенных друг с другом в последовательную электрическую цепь.

Изобретение относится к электролизеру в серии электролизеров для получения алюминия и составному токоотводящему катодному стержню электролизера. Электролизер содержит кожух и огнеупорную футеровку, образующие рабочую полость для размещения высокотемпературных расплавов криолита и алюминия, электропроводящий катод из множества катодных блоков, образующих основание рабочей полости, анод, подвешенный внутри электролизера и находящийся в контакте с высокотемпературными расплавами в рабочей полости, токоотводящий стержень, помещенный внутри пазов, выполненных в катодном блоке катода, непосредственно не контактирующий с расплавами в рабочей полости, и размещенную снаружи кожуха электрическую ошиновку.

Изобретение относится к устройству и способу замыкания накоротко определенного электролизера в ряде электролизеров, предназначенных для получения алюминия. .

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к получению алюминия электролизом в криолит-глиноземных расплавах, а конкретно к конструктивным элементам электролизеров с обожженными анодами для получения алюминия.

Изобретение относится к конструкции анодного токоподвода электролизера для получения алюминия. .

Изобретение относится к узлам токоподвода в анодной и катодной ошиновках электролизеров для производства алюминия. .

Изобретение относится к устройству для электрического соединения электролизеров для получения алюминия в серии последовательно соединенных электролизеров (N-1) и (N) способом Холла-Эру. Устройство содержит первый проводник, соединенный с катодным устройством электролизера (N-1) и с анодной рамой электролизера (N), имеющий расположенный между упомянутыми ваннами (N-1) и (N) участок, в котором ток I протекает в направлении оси (х) выравнивания ванн, второй проводник, соединенный с катодным устройством электролизера (N) и с анодной рамой электролизера (N+1), имеющий расположенный между ваннами (N-1) и (N) участок, в котором ток протекает, удаляясь от оси (х), шунтирующие клинья, размещенные между упомянутыми участками упомянутых проводников, и третий проводник для уравновешивания тока, протекающего по клиньям. Раскрыт также способ шунтирования электролизера (N) в серии электролизеров. Обеспечивается повышение компенсации воздействия магнитного поля при шунтировании электролизера в серии для его отключения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы.6 ил.

Изобретение относится к ошиновке алюминиевого электролизера при продольном размещении электролизеров в серии. Ошиновка алюминиевого электролизера содержит анодные шины, соединенные с анодами посредством анодных стояков, катодные шины, компенсационный контур, имитационно-подпиточный контур, состоящий из шины контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров и шины контура для компенсации влияния магнитного поля соседнего ряда электролизеров. Шина контура для имитации магнитного поля соседнего ряда электролизеров расположена вдоль внутренней стороны электролизера с возможностью подачи токовой нагрузки на шину контура для имитации большей или меньшей, чем на шину контура для компенсации. Для регулирования количества подаваемой токовой нагрузки, на шине контура для компенсации влияния магнитного поля обратного ряда и/или на шине контура для имитации магнитного поля обратного ряда электролизеров расположен узел дополнительного сопротивления. Шины имитационно-подпиточного контура являются токоподводящими и крепятся к анодным стоякам или к катодным шинам первого в ряду электролизера. Обеспечивается возможность имитировать соседний ряд электролизеров с работой на различную силу тока, стабилизировать магнитное поле от опытных ванн на электролизерах, эксплуатируемых на меньшую силу тока, чем опытные, а также осуществлять дополнительную подпитку током опытных электролизеров. 2 ил.

Изобретение относится к области первичной металлургии цветных металлов, а именно электролитического получения алюминия, и может быть использовано при монтаже катодной секции алюминиевого электролизера. Сущность способа заключается в том, что в паз угольного блока на слой углеродсодержащего электропроводного материала укладывают токопроводящий металлический стержень, предварительно очищенный от оксидной пленки и нагретый током повышенной частоты до температуры, обеспечивающей частичное спекание электропроводной пасты при контакте с металлическим стержнем. Изобретение позволяет обеспечить надежный электромеханический контакт «токопроводящий металлический стержень - углеродный блок», снизить удельное электрическое сопротивление, повысить производительность монтажа подины электролизера и его срок службы. 1 табл.

Изобретение относится к устройству и способу извлечения закорачивающего клина перед повторным включением временно отключенного электролизера в ряду электролизеров для получения алюминия, установленного между токоподводами катодных узлов временно отключенного и предшествующего ему электролизера. При этом каждый токоподвод имеет одну верхнюю горизонтальную поверхность и одну вертикальную поверхность, причем вертикальная поверхность одного токоподвода расположена напротив вертикальной поверхности другого с образованием зазора, предназначенного для приема упомянутого закорачивающего клина, содержащего две параллельные поверхности, сходящиеся книзу при его установке в упомянутый зазор. Устройство содержит средство захвата клина и средство привода, выполненного в виде связанного с верхней горизонтальной поверхностью каждого токоподвода силового цилиндра, ориентированного вертикально и содержащего корпус и поршень со штоком, причем: а) корпус или шток выполнен за одно целое с по меньшей мере одной ориентированной книзу горизонтальной опорной поверхностью, размещенной с возможностью расположения на одном уровне с верхней горизонтальной поверхностью каждого токоподвода при установке упомянутого устройства для извлечения клина над упомянутым клином для его извлечения, и б) шток или корпус соединен со средством захвата упомянутого клина для оказания противоположных усилий на токоподводы и на клин с обеспечением их раздвигания при приведении в действие силового цилиндра для извлечения клина. Раскрыт также способ извлечения закорачивающего клина посредством упомянутого устройства. Обеспечивается возможность ускоренного извлечения клина без риска повреждения проводников и возможность включения электролизеров изолированно друг от друга. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к токоподводу обожженного анода алюминиевого электролизера. Токоподвод содержит токоподводящую штангу, траверсу, удерживающую токоподводящие ниппели, обеспечивающую распределение электрического тока между ними, при этом токоподводящие ниппели выполнены в виде горизонтальных металлических пластин, размещенных в пазах в верхней части угольного блока, причем длина ниппеля составляет 0,6÷0,8 ширины угольного блока, ширина ниппеля составляет 0,1÷0,15 длины угольного блока, а общая высота ниппеля составляет 0,25÷0,3 высоты угольного блока, а высота участка ниппеля, не погруженного в угольный блок, составляет 0,5÷0,7 высоты ниппеля. Обеспечивается снижение электрического сопротивления контакта ниппель - анод за счет увеличения площади электрического контакта между анододержателем и телом анода. 2 ил.

Изобретение относится к органу перемещения соединителя анодного стержня с анодной рамой электролизера для производства алюминия электролизом расплава, имеющего два боковых пальца для взаимодействия с опорными крюками, жестко соединенными с упомянутой анодной рамой, и расположенными с обеих сторон анодного стержня для прижима анодного стержня к анодной раме. Орган перемещения содержит направляющий орган с вырезом, соединенным с каждым из пальцев и предназначенным для приема пальцев, захватывающий орган с открытым и закрытым положениями, причем упомянутые направляющий орган и захватывающий орган взаимодействуют с обеспечением возможности введения каждого пальца в вырез и выведения из выреза в открытом положении захватывающего органа и возможности ограниченного перемещения каждого пальца в упомянутом вырезе между нижним положением, соответствующим контакту с захватывающим органом, и верхним положением при закрытом положении захватывающего органа, автономную приводную систему, соединенную с захватывающим органом с возможностью его перемещения между открытым и закрытым положениями, и блокирующую систему с заблокированным и разблокированным положениями для блокирования захватывающего органа в ее блокированном положении с возможностью перехода из блокированного положения в разблокированное положение в верхнем положении пальцев. Раскрыты блок подъема и перемещения анода и применение органа и блока перемещения в электролизном цехе для получения алюминия электролизом расплава. Обеспечивается повышение надежности подъема и перемещения анодов алюминиевого электролизера. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил., 4 пр.
Наверх