Устройство, позволяющее извлекать закорачивающие клинья при включении электролизера для производства алюминия



Устройство, позволяющее извлекать закорачивающие клинья при включении электролизера для производства алюминия
Устройство, позволяющее извлекать закорачивающие клинья при включении электролизера для производства алюминия
Устройство, позволяющее извлекать закорачивающие клинья при включении электролизера для производства алюминия

 


Владельцы патента RU 2601018:

РИО ТИНТО АЛКАН ИНТЕРНЭШНЛ ЛИМИТЕД (CA)

Изобретение относится к устройству для извлечения закорачивающего клина, вставленного между двумя проводниками для отключения электролизера в ряду электролизеров для получения алюминия. Устройство содержит средство захвата клина и по меньшей мере один силовой цилиндр, ориентированный вертикально и содержащий корпус и поршень со штоком, причем корпус или шток жестко соединен с по меньшей мере одной горизонтальной опорной поверхностью, ориентированной книзу и расположенной с обеспечением извлечения клина, когда извлекающее устройство установлено над клином, верхняя горизонтальная поверхность каждого проводника находится на одном уровне с горизонтальной опорной поверхностью, а также со средством захвата клина для обеспечения извлечения клина посредством силового цилиндра, оказывающего противоположные усилия на проводники и на клин для их раздвигания. Обеспечивается повышение надежности и безопасности работы с возможность контролирования траектории выталкивания клиньев. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области получения алюминия огневым электролизом по способу Холла-Эру. Оно относится к устройствам электрического соединения электролизеров для получения алюминия огневым электролизом. Более конкретно, оно относится к оборудованию, которое применяется в процессе повторного пуска временно остановленного электролизера, операции, называемой также "включением", которая позволяет удалить закорачивающие клинья, находящиеся между катодным узлом указанного электролизера и катодным узлом предшествующего соседнего электролизера. Такое оборудование будет называться далее "устройством извлечения клина" или же "извлекающим устройством".

Алюминий получают промышленно в электролизерах огневым электролизом по хорошо известному способу Холла-Эру. Заводы содержат большое число электролизеров, установленных в ряд, в зданиях, называемых цехами или залами электролиза, и соединенных электрически последовательно с помощью соединительных проводников, чтобы оптимизировать занимаемые производственные площади заводов. Каждый электролизер содержит ванну, снабженную катодным узлом и анодной системой. Ванна содержит стальной корпус, облицовочные элементы из огнеупорных материалов и катодный узел, находящийся на дне ванны, образованный плотным расположением углеродсодержащих блоков, в которые вделаны металлические стержни, концы которых выходят из корпуса. Каждая ванна содержит также анодную систему, образованную по меньшей мере одной жесткой балкой, которая поддерживает один или несколько горизонтальных проводящих стержней, называемых "анодной рамой", на которых закреплены стержни для подвески анодов из углеродсодержащего материала, которые частично погружены в ванну электролита.

Электролизеры обычно размещены так, чтобы образовать два или несколько параллельных ряда, которые электрически соединены друг с другом концевыми проводниками. Обычно электрический ток течет от катода предшествующего электролизера к аноду следующего электролизера. Схема соединений между двумя последовательными электролизерами содержит цепь передачи тока электролиза, состоящую из катодных коллекторов, соединенных с одной стороны с катодными выходами электролизера данного ряда (n), а с другой стороны с "анодными стояками", которые, в свою очередь, соединены с жесткой балкой и анодными рамами следующего соседнего электролизера, ряда (n+1).

Время от времени один или несколько электролизеров ряда должны останавливаться. Эту остановку производят, соединяя катодный коллектор данного электролизера с соединительным проводником, который соединяет катодные выходы предшествующего соседнего электролизера с "анодными стояками", которые питают анодную раму указанного электролизера. Соединение осуществляется посредством множества проводящих клиньев, обычно из алюминия, какие раскрыты в патенте FR 2583069 (смотри фиг. 8, позиция 12): в такой конфигурации катодный коллектор электролизера и соединительный проводник между катодом предшествующего электролизера и анодом указанного электролизера находятся локально в виде двух проводников с по существу прямоугольным сечением, каждый из которых имеет по меньшей мере одну верхнюю горизонтальную поверхность и одну по существу вертикальную поверхность, причем по существу вертикальная поверхность одного проводника находится напротив по существу вертикальной поверхности другого, таким образом, эти две по существу вертикальные поверхности ограничивают зазор, предназначенный для приема закорачивающего клина, который, в свою очередь, содержит две по существу параллельные поверхности, слегка сходящиеся книзу, когда клин размещают с целью занять указанный зазор.

Чтобы отключить электролизер, клинья должны быть вставлены между проводниками, чтобы предоставить поверхность контакта, дающую как можно меньшее электрическое сопротивление. На практике, чтобы обеспечить хороший электрический контакт, эти клинья вводят в зазор, имеющийся между проводниками, тогда как сами они удерживаются болтовыми скрепами.

Для включения электролизера указанные клинья должны быть извлечены, чтобы изолировать друг от друга указанные проводники, причем ток, текущий от предшествующего электролизера, снова проходит через анодные стояки, чтобы питать анодную раму следующего электролизера. Чтобы удалить клинья, не прилагая слишком больших усилий, обычно необходимо развинтить, по меньшей мере частично, указанные скрепы. Затем клинья тянут вверх, чтобы они вышли из зазора, устроенного между проводниками.

До сих пор установка и удаление этих клиньев требовали сложных вмешательств человека, что либо влечет остановку линии электролизеров на время, необходимое для вмешательства, что снижает производительность линии, либо, предпочтительно, влечет вмешательство на очень ограниченное время. Действительно, если извлечение производится без остановки линии, то, поскольку удаление всех клиньев не может быть сделано одновременно, сила тока, который течет в оставшихся на месте клиньях, постепенно возрастает, из-за чего они заметно нагреваются, так что клинья, удаляемые последними, могут достичь высоких температур. Повышенная температура клиньев может иметь пагубные последствия, например, потребовать более значительного усилия для извлечения из-за их расширения, или же повлечь значительное ухудшение поверхностей контакта. Таким образом, вмешательство должно быть как можно более коротким, чтобы ограничить разогрев клиньев, удаляемых последними.

Кроме того, ограничения по технике безопасности требуют, чтобы операторы оставались на уровне пола, в частности, когда они проводят операции с указанными клиньями. Вокруг современных электролизеров устроены проходы, предназначенные для облегчения различных операций на электролизерах. Эти проходы находятся приблизительно на том же уровне, что и поверхность жидкой ванны. По причинам требований безопасности, катодные коллекторы и соединительные проводники находятся ниже этих проходов. Проводники и зазоры, предназначенные для приема клиньев, расположены ниже этих проходов, но они должны быть доступными из этих проходов при операциях, необходимых для временной остановки электролизера или его включения.

Чтобы сэкономить время при этих операциях, пытались удалять клинья с помощью полиспаста, установленного на мостовой кран, перемещающийся по электролизному цеху, над электролизерами. Для этого использовали закорачивающие клинья, снабженные цапфами, и полиспаст был оборудован U-образным стропом, предназначенным для зацепления с цапфами клина. Полиспаст позволял развить значительные усилия, обычно, порядка 10 тонн, но эти усилия оставались недостаточными, если скрепы не были предварительно развинчены, по меньшей мере частично. Это приводило к большой потере времени, так как развинчивание скреп могло проводиться только на уровне земли, с инструментом с большой рукояткой, возможности вращения которого были низкими. Кроме того, когда несмотря на приложенное усилие клин все равно прилипал к проводникам, дело заканчивалось тем, что полиспаст поднимал, захватывал и повреждал проводники. Наконец, такая практика вызывала серьезные проблемы с безопасностью, так как клинья, которые имеют определенную массу, обычно несколько десятков килограмм, часто выталкивались по более или менее контролированной траектории, направленной вверх, которая могла проходить вблизи операторов.

Авторы заявки разработали способ извлечения клиньев, который не имеет указанных выше недостатков, в котором применяется извлекающее устройство, действующее на клинья без необходимости развинчивать скрепы, которое оказывает значительное усилие при извлечении клиньев, не вызывая ни малейшего риска повреждения указанных проводников и, наконец, которое позволяет контролировать траекторию выталкивания указанных клиньев.

Первым объектом изобретения является извлекающее устройство, предназначенное для извлечения закорачивающего клина, причем указанный клин был вставлен между двумя проводниками для отключения электролизера, причем каждый проводник имеет по меньшей мере одну верхнюю горизонтальную поверхность и одну по существу вертикальную поверхность, причем по существу вертикальная поверхность одного проводника находится напротив по существу вертикальной поверхности другого, таким образом, эти две по существу вертикальные поверхности ограничивают зазор, предназначенный для приема указанного закорачивающего клина, который, в свою очередь, содержит две по существу параллельные поверхности, которые слегка сходятся книзу, когда указанный клин устанавливают так, чтобы занять указанный зазор, причем указанное устройство содержит средство захвата указанного клина и отличается тем, что оно содержит также по меньшей мере один силовой цилиндр, ориентированный вертикально, содержащий корпус и поршень с соответствующим ему штоком поршня, причем

a) указанный корпус (или указанный шток) жестко соединен с по меньшей мере одной горизонтальной опорной поверхностью, которая ориентирована книзу и которая расположена так, чтобы когда указанное извлекающее устройство находилось над указанным клином для его извлечения, верхняя горизонтальная поверхность каждого проводника находилась на одном уровне с указанной горизонтальной опорной поверхностью,

b) указанный шток (или указанный корпус) соединен с указанным средством захвата указанного клина, чтобы когда указанный силовой цилиндр приводится в действие, чтобы осуществить извлечение клина, указанный силовой цилиндр оказывал на указанные проводники и на указанный клин противоположные усилия, стремясь раздвинуть их.

Применяя устройство извлечения клина согласно изобретению, можно осуществить включение электролизера, изолируя друг от друга, без их повреждения, проводники, соединенные с катодными элементами двух соседних электролизеров: усилие, уравновешивающее силу, которая стремится отделить клин от проводника, есть результирующая усилий, которые воздействуют непосредственно на верхнюю горизонтальную поверхность каждого проводника, что позволяет избежать поднятия проводников и их повреждения, в случае когда извлекающее усилие будет недостаточным для отделения клина от проводников. Это устройство, способное прикладывать усилия выше, чем возможно согласно уровню техники, без повреждения проводников, тем более целесообразно, что клин крепко держится между двумя проводниками, удерживаемыми скрепами.

Как указывалось ранее, оба проводника напротив друг друга представляют собой:

- первый проводник, являющийся соединительным проводником между катодным выходом электролизера непосредственно впереди и анодным стояком, который питает анодную раму указанного электролизера,

- второй проводник, являющийся элементом катодного коллектора указанного электролизера.

Извлекающее устройство согласно изобретению содержит по меньшей мере один силовой цилиндр, который устанавливают таким образом, чтобы он мог, будучи приведенным в действие, оказывать противоположные усилия на клин и на по меньшей мере один проводник. Каждая из двух частей силового цилиндра, которые являются подвижными относительно друг друга (корпус и шток), могут быть соединены либо с клином, либо с проводниками. Первая часть силового цилиндра (корпус или шток) жестко соединена с по меньшей мере одной горизонтальной опорной поверхностью, предназначенной находиться на одном уровне с верхней горизонтальной поверхностью проводника. Вторая часть силового цилиндра (шток или корпус) соединена со средством захвата клина, по меньшей мере временно, когда силовой цилиндр приведен в действие, чтобы выполнить извлечение клина. Другими словами, эта вторая часть силового цилиндра может быть подвижной относительно указанного средства захвата на некоторых стадиях использования извлекающего устройства, но необходимо, чтобы она входила в контакт с этим средством захвата и увлекала его в свое движение, когда силовой цилиндр приведен в действие, чтобы оказывать раздвигающие усилия.

Средство захвата клина предпочтительно содержит деталь зацепления, на которой закреплены средства зацепления, действующие вместе с дополнительными средствами зацепления, выполненными на клине, предпочтительно на верхней части клина, которая предусмотрена, чтобы оставаться над зазором между проводниками, когда в них вставлен клин, и которая, таким образом, более легко доступна. Например, в верхней части клина предусмотрено по меньшей мере одно, по существу горизонтальное, высверленное отверстие, предназначенное для прохода через него блокирующей оси, жестко соединенной с деталью зацепления. Блокирующая ось или оси приводятся в движение одним или несколькими вспомогательными приводами, которые, в свою очередь, закреплены на указанной детали зацепления и которые приводят указанные оси в движение, чтобы они могли вдвигаться в указанные отверстия в целях захвата клина.

На практике проводники располагаются напротив друг друга, чтобы клин помещался вертикально, и, таким образом, извлекающее устройство может устанавливаться на уровне клина, который нужно извлечь, с помощью устройства перемещения и подъема, типа комбинации мостового крана, тележки и полиспаста. Но изобретение по-прежнему вызывает интерес, если пару указанных направлений по горизонтали и вертикали заменить любой парой перпендикулярных направлений, причем каждый клин должен иметь верхнюю сторону, перпендикулярную направлению зазора, который их разделяет, причем устройство перемещения, предназначенное для установки указанного устройства на одном уровне с клиньями, разумеется, адаптировано к такой системе координат.

Извлекающее устройство согласно изобретению содержит по меньшей мере один силовой цилиндр, имеющий указанные выше характеристики. Этот силовой цилиндр может быть электрическим силовым цилиндром, обычно питаемым по цепи, содержащей переключатель, но предпочтительно, это гидравлический силовой цилиндр, так как при одинаковых габаритах последний способен оказывать более значительные усилия. Предпочтительно, гидравлический силовой цилиндр или силовые цилиндры питаются от той же гидравлической установки, какая предпочтительно установлена на указанном извлекающем устройстве или на устройстве перемещения указанного извлекающего устройства.

В одном предпочтительном варианте изобретения указанное извлекающее устройство содержит также привод, предназначенный для подъема узла, содержащего клин, средство захвата клина и силовой цилиндр или силовые цилиндры, после того, как клин был извлечен, то есть после того, как он больше не удерживается проводниками. Этот привод играет роль выталкивателя: узел, содержащий клин и средство захвата клина, должен удаляться таким образом, чтобы клин мог как можно быстрее полностью выйти из зазора, имеющегося между противолежащими проводниками, со скоростью значительно выше, чем скорость штока гидравлического силового цилиндра. Действительно, стремятся к как можно к более высокой скорости выталкивания узла, содержащего клин и средство захвата, так как это позволяет ограничить опасность появления электрической дуги в ходе подъема клина.

Предпочтительно, указанный привод, называемый также выталкивателем, является пневматическим силовым цилиндром. Предпочтительно, средство захвата клина жестко соединено со штоком (или корпусом) указанного выталкивателя, и ход штока указанного выталкивателя достаточно большой, чтобы позволить указанному клину полностью выйти из зазора между проводниками.

В одном предпочтительном варианте осуществления силовой цилиндр или силовые цилиндры и выталкиватель действуют одновременно. В таком случае нет необходимости синхронизировать действия силового(ых) цилиндра(ов) и выталкивателя: извлекающее усилие, оказываемое на клин, осуществляемое силовым цилиндром или силовым цилиндрами, будучи существенно выше, чем усилие, оказываемое выталкивателем, прикладывается только до тех пор, пока клин не отделится от проводников, начиная с этого момента действует только подъемное усилие выталкивателя.

Предпочтительно, указанное извлекающее устройство содержит каркас, на котором закреплен указанный выталкиватель. Указанный каркас содержит средства зацепления, чтобы он мог перемещаться устройством транспортировки и подъема. Типично, устройство, применяющееся для транспортировки и подъема указанного извлекающего устройства, является комбинацией мостового крана, тележки и полиспаста. Для осуществления извлечения клина, устройство, с помощью указанного устройства транспортировки и подъема, помещают на одном уровне с проводниками и позиционируют его так, чтобы по меньшей мере одна горизонтальная опорная поверхность опиралась на верхнюю горизонтальную поверхность проводника. В ходе извлечения извлекающее устройство может поддерживаться или не поддерживаться устройством транспортировки и подъема.

Предпочтительно, указанный каркас оборудован средствами центровки, которые позволяют направлять указанное извлекающее устройство в ходе его вертикального снижения к заданному положению относительно указанных проводников, причем опорные поверхности находятся на одном уровне с верхними горизонтальными сторонами указанных проводников.

Предпочтительно, указанный каркас содержит также обтекатель, который ограничивает объем, в котором должен двигаться узел, содержащий клин и средство захвата клина, после извлечения указанного клина, и который обеспечивает защиту операторов, работающих вблизи извлекающего устройства лицом к лицу с подвижными извлекаемыми деталями.

Другим объектом изобретения является способ извлечения закорачивающих клиньев, применяемый в операции включения электролизера, состоящий в удалении закорачивающих клиньев, которые были введены между двумя проводниками для отключения указанного электролизера, причем первый проводник соединен с катодным узлом указанного электролизера, а второй проводник соединен с катодным узлом предшествующего соседнего электролизера, причем каждый проводник имеет по меньшей мере одну верхнюю горизонтальную поверхность и одну по существу вертикальную поверхность, причем по существу вертикальная поверхность одного проводника располагается напротив по существу вертикальной поверхности другого, таким образом, эти две по существу вертикальные поверхности ограничивают зазор, предназначенный для приема указанного закорачивающего клина, который, в свою очередь, содержит две по существу параллельные поверхности, слегка сходящиеся книзу, когда указанный клин вставляют, чтобы занять указанный зазор, причем указанный способ отличается тем, что для извлечения указанного клина применяют устройство согласно изобретению.

Предпочтительно, так как вмешательство должно быть как можно более быстрым, чтобы ограничить нагрев клиньев, удаляемых последними, используется несколько устройств согласно изобретению, чтобы извлечь одновременно все или часть клиньев, которые устанавливались для отключения электролизера.

Фиг. 1 схематически показывает обслуживающую машину в типичном электролизном цеху, предназначенном для получения алюминия, вид в разрезе.

Фиг. 2 схематически показывает расположение соединительных проводников между двумя соседними электролизерами.

Фиг. 3a и 3b схематически иллюстрируют один частный вариант осуществления устройства извлечения клиньев согласно изобретению. Фиг. 3a показывает указанное извлекающее устройство, когда оно установлено на проводники, на уровне клина, который нужно извлечь. Фиг. 3b показывает указанное извлекающее устройство, когда клин извлечен, и которое по-прежнему находится на месте, опираясь на проводники, на уровне клина, который был только что извлечен.

Электролизные установки, предназначенные для получения алюминия, содержат один или несколько электролизных цехов. Электролизный цех (1), показанный на фиг. 1, содержит электролизеры (2) и обслуживающую машину (5). Электролизеры (2) обычно расположены в линии или в ряды, причем каждая линия или ряд содержит типично более сотни электролизеров. Электролизеры (2) расставлены так, чтобы выделить проход для движения вдоль электролизного цеха (1). Электролизеры (2) содержат ряд анодов (3), снабженных металлическим штоком (4), предназначенным для крепления и электрического соединения анодов с металлической анодной рамой (27). Каждый электролизер (2) содержит ячейку, снабженную катодным узлом (22) и анодной системой (26). Ячейка имеет стальной корпус с облицовочными элементами из огнеупорных материалов. Катодный узел (22), находящийся на дне электролизера, образован плотным расположением углеродсодержащих блоков, в которые вделаны металлические стержни, концы (21) которых выходят из корпуса и соединяются друг с другом посредством катодного коллектора (23). Схема соединений между двумя последовательными электролизерами (2.(n-1) и 2.n) содержит цепь передачи тока электролиза, где катодный коллектор (23.(n-1)) соединен с одной стороны с катодными выходами (21.(n-1)) электролизера данного ряда (2.(n-1)), а с другой стороны - с анодными стояками (28.n), которые, в свою очередь, соединены с анодными рамами (27.n) следующего электролизера (2.n).

Время от времени один или несколько электролизеров ряда должны быть остановлены. Эту остановку осуществляют, соединяя катодный коллектор (23.n) данного электролизера (2.n) с соединительным проводником, который соединяет катодный коллектор (23(n-1)) соседнего предшествующего электролизера (2.(n-1)) с анодными стояками (28.n), которые питают анодную раму указанного электролизера. Соединение проводится посредством множества проводящих клиньев (20), обычно из алюминия, принудительно вставленных в разные места, где два проводника имеют две по существу вертикальные поверхности, находящиеся напротив друг друга. Для включения электролизера нужно удалить все клинья за как можно более короткое время. Устройство согласно изобретению позволяет удалять клинья один за другим. Оно может быстро смещаться на одном уровне с каждым клином и может оказывать значительное извлекающее усилие, позволяющее отделить каждый клин от проводников.

ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ФИГ. 3A И 3B)

Извлекающее устройство (30), показанное на фиг. 3a и 3b, предназначено для извлечения закорачивающего клина (20), который был вставлен между двумя проводниками (24 и 25) для отключения электролизера. Первый проводник (24) является соединительным проводником между катодным выходом (23.(n-1)) соседнего предшествующего электрода и анодным стояком (28.n), который питает анодную раму (27) указанного следующего электролизера (2.n). Второй проводник (25) является частью катодного коллектора (23.n) указанного следующего электролизера (2.n). Каждый проводник (24, 25) имеет по меньшей мере одну верхнюю горизонтальную поверхность (240, 250) и по существу вертикальную поверхность (241, 251). По существу вертикальные поверхности (241, 251) находятся против друг друга, задавая, таким образом, зазор, который предназначен для приема указанного закорачивающего клина, который, в свою очередь, имеет две по существу параллельные поверхности (204, 205), слегка сходящиеся книзу.

Извлекающее устройство (30) содержит средство захвата (31) указанного клина и силовой цилиндр (32), ориентированный вертикально, содержащий корпус (320) и шток (321). Корпус (320) жестко соединен, через промежуточную полую деталь (33), с горизонтальной опорной поверхностью (335), которая ориентирована книзу и которая располагается таким образом, чтобы, когда указанное извлекающее устройство размещается над указанным клином, чтобы извлечь его, верхняя горизонтальная поверхность (240, 250) каждого проводника (24, 25) находилась на одном уровне с горизонтальной опорной поверхностью (335). Шток (321) соединен со средством захвата (31) клина (20), чтобы, когда силовой цилиндр (32) приведен в действие, чтобы осуществить извлечение клина, указанный силовой цилиндр оказывал на проводники (24, 25) и на клин (20) противоположные усилия, стремясь раздвинуть их. Силовой цилиндр (32) является гидравлическим силовым цилиндром двойного действия, питаемым от гидравлической установки через схему, организованную таким образом, чтобы извлечение проводилось, когда питание подается в камеру со стороны поршня (322).

В этом варианте осуществления корпус (320) силового цилиндра (32) имеет нижнюю горизонтальную сторону (325), которая находится в контакте с верхней горизонтальной поверхностью (331) промежуточной детали (33), когда извлекающее устройство находится на проводниках в целях извлечения клина. При активизации силового цилиндра (32) на верхнюю горизонтальную поверхность (331) промежуточной детали (33) оказывается вертикальное усилие, которое передается на проводники посредством нижней горизонтальной поверхности, которая играет роль горизонтальной опорной поверхности (335), и она, в свою очередь, находится в контакте с верхними горизонтальными поверхностями (240, 250) проводников (24, 25).

Шток (321) является полым, через него насквозь проходит продольное отверстие (3211), через которое может скользить ось (40), жестко соединенная со средством захвата (31) клина. Указанная ось (40), жестко соединенная со средством захвата, снабжена выступом (41), который служит ограничителем осевого движения штока (321): когда силовой цилиндр приведен в действие, масло под давлением заполняет камеру со стороны поршня (322), что увлекает шток (321) вверх. Конец (3210) штока (321) вступает в контакт с выступом (41) оси (40), чтобы силовой цилиндр (32) действовал на ось и оказывал усилие вверх на указанное устройство захвата (31).

Для облегчения извлечения клина (20) клин и указанное извлекающее устройство (30) оборудованы средствами захвата, взаимодействующими между собой. Извлекающее устройство (30) содержит, в качестве средства захвата клина, деталь зацепления (313), имеющую в целом форму перевернутой буквы U, причем две боковые стороны U, снабженные отверстиями, помещают в целях извлечения клина с обеих сторон верхнего конца клина, и две цапфы (311, 312), размещенные так, чтобы они находились на одной линии по горизонтали, с обеих сторон клина (20). Клин (20) имеет в своей верхней части, которая, как предусмотрено, будет оставаться над зазором между проводниками, горизонтальное (201) отверстие, проходящее на всю толщину клина. Каждая цапфа (311, 312) может приводиться в действие силовым цилиндром (315, 316), что позволяет, с помощью подходящего шатунно-кривошипного механизма, ввести указанную цапфу внутрь отверстия (201) клина и отверстия боковой стороны детали зацепления, соответствующей указанной цапфе, в целях захвата клина. Деталь зацепления (313) закреплена на нижнем конце вертикальной оси (40).

Промежуточная деталь (33) играет также роль обтекателя, который обеспечивает защиту операторов, работающих вблизи извлекающего устройства напротив подвижных извлеченных деталей.

Извлекающее устройство (30) содержит также привод (50), предназначенный для подъема узла, содержащего клин, средство захвата клина и силовой цилиндр или силовые цилиндры, после того, как клин был извлечен, то есть после того, как он больше не удерживается проводниками. Этот привод является пневматическим силовым цилиндром (51). Средство захвата (31) клина закреплено на нижнем конце оси (40), которая, в свою очередь, является продолжением штока (52) привода (50). При извлечении силовой цилиндр (32) и привод (50) действуют одновременно: извлекающее усилие, оказываемое на клин, обеспечиваемое силовым цилиндром (32), существенно выше, чем усилие, оказываемое приводом (50), применяется только до того, как клин отсоединится от проводников, и с этого момента действует только поднимающее усилие привода (50).

Извлекающее устройство (30) содержит также каркас (60), на котором закреплен указанный привод (50). Каркас представлен здесь схематически, образуя блок с промежуточной деталью (33), которая представляет ее нижнюю часть. Указанный каркас содержит средства зацепления (не показаны), чтобы он мог перемещаться устройством транспортировки и подъема.

1. Устройство для извлечения закорачивающего клина перед повторным включением временно отключенного электролизера в ряду электролизеров для получения алюминия, при этом закорачивающий клин установлен между токоотводами катодных узлов временно отключенного электролизера и предшествующего ему электролизера, каждый токоотвод имеет по меньшей мере одну верхнюю горизонтальную поверхность и одну вертикальную поверхность, причем вертикальная поверхность одного токоотвода расположена напротив вертикальной поверхности другого с образованием зазора, предназначенного для приема упомянутого закорачивающего клина, содержащего две поверхности, сходящиеся книзу при его установке в упомянутый зазор, содержащее средство захвата упомянутого клина и привод, отличающееся тем, что привод выполнен в виде по по меньшей мере одного ориентированного вертикально силового цилиндра, содержащего корпус и поршень со штоком, причем
a) упомянутый корпус или упомянутый шток жестко соединен с по меньшей мере одной горизонтальной опорной поверхностью (325), обращенной книзу с обеспечением размещения на одном уровне с верхней горизонтальной поверхностью каждого токоотвода при установке упомянутого устройства для извлечения закорачивающего клина над упомянутым клином для его извлечения,
b) упомянутый шток или упомянутый корпус соединен с упомянутым средством захвата упомянутого клина для оказания противоположных усилий на упомянутые токоотводы и на упомянутый клин с обеспечением их раздвигания при приведении в действие упомянутого силового цилиндра для осуществления извлечения упомянутого клина.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутое средство захвата содержит деталь зацепления, на которой закреплены средства зацепления, действующие вместе со средствами зацепления, образованными в верхней части клина, остающейся над зазором между токоотводами, когда туда вставлен клин.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый силовой цилиндр является гидравлическим силовым цилиндром.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что оно содержит привод для подъема узла, содержащего клин, средство захвата упомянутого клина и упомянутый силовой цилиндр для вывода упомянутого узла из упомянутого зазора, имеющегося между упомянутыми токоотводами, после того, как клин больше не удерживается ими.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что упомянутый привод является пневматическим силовым цилиндром.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что упомянутый силовой цилиндр и упомянутый привод выполнены с возможностью одновременного действия во время извлечения упомянутого клина.

7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оно содержит каркас, к которому крепится упомянутый привод, причем упомянутый каркас содержит средства зацепления для обеспечения возможности его перемещения подъемно-транспортным устройством.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что упомянутый каркас снабжен средствами центровки для направления упомянутого устройства для извлечения в ходе его опускания по вертикали в заданное положение относительно токоотводов, причем опорные поверхности расположены на одном уровне с верхними горизонтальными поверхностями токоотводов.

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что упомянутый каркас содержит обтекатель, ограничивающий объем для перемещения в нем узла, содержащего клин и средство захвата клина, после извлечения упомянутого клина для защиты операторов.

10. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что оно содержит полую промежуточную деталь, имеющую обращенную вниз горизонтальную опорную поверхность, при этом корпус силового цилиндра жестко соединен через упомянутую промежуточную полую деталь с упомянутой горизонтальной опорной поверхностью, с обеспечением размещения верхней горизонтальной поверхности каждого токоотвода на одном уровне с упомянутой горизонтальной опорной поверхностью при позиционировании упомянутого устройства для извлечения упомянутого клина.

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что корпус силового цилиндра имеет нижнюю горизонтальную поверхность, находящуюся в контакте с верхней горизонтальной поверхностью упомянутой промежуточной детали при установке устройства для извлечения на упомянутые токоотводы для извлечения упомянутого клина.

12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что шток силового цилиндра выполнен полым с высверленным насквозь осевым отверстием для скольжения через него жестко соединенной с упомянутым средством захвата клина оси.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что упомянутая жестко соединенная со средством захвата ось выполнена с выступом, являющимся ограничителем осевого движения штока для перемещения штока вверх, при этом при приведении в действие силового цилиндра конец штока входит в контакт с выступом оси для обеспечения оказания силовым цилиндром направленного вверх усилия на упомянутое устройство захвата.

14. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что оно содержит привод для подъема узла, содержащего клин, средство захвата упомянутого клина и силовой цилиндр для вывода упомянутого узла наружу из зазора между токоотводами после того, как клин больше не удерживается ими, при этом упомянутое средство захвата клина закреплено на нижнем конце оси, являющейся продолжением штока привода.

15. Способ извлечения закорачивающего клина перед повторным включением временно отключенного электролизера в ряду электролизеров для получения алюминия, включающий удаление закорачивающего клина, введенного между двумя токоотводами для отключения упомянутого электролизера, с использованием устройства для извлечения по любому из пп. 1-14, причем первый токоотвод соединен с катодным узлом упомянутого электролизера, а второй токоотвод соединен с катодным узлом предыдущего соседнего электролизера.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

Изобретение относится к области первичной металлургии цветных металлов, а именно электролитического получения алюминия, и может быть использовано при монтаже катодной секции алюминиевого электролизера.

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.

Изобретение относится к устройству для электрического соединения электролизеров для получения алюминия в серии последовательно соединенных электролизеров (N-1) и (N) способом Холла-Эру.

Изобретение относится к системе для извлечения клиновидных шунтов при подключении электролизной ванны при электролитическом производстве алюминия на электролизерах с применением технологии обожженных анодов.

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.
Наверх