Устройство для ликвидации анодных эффектов на алюминиевых электролизерах

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 20. 04. 81 (21) 3278726/22-02 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет (5! )М. Кл.

С 25 С 3/12 гасударственный квинтет

СССР

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30.10.82 вв делам иэебретеннй к открытки ($3) У,П.К 669 713..72(088.8) 4

Л : - .К. К. Рыбкин и И. П. Гупало 1:,"

\ . 1

Ф

Всесоюзный научно- исследовательский. и п)зоектный институт алюминиевой, магниевой и электродной пройаащенйбсти (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ АНОДНЫХ

ЭФФЕКТОВ HA АЛОМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРАХ .

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству алюминия электролиэом.

Известно устройство для загрузки глинозема и гашения анодных эффектов, включающее пневмоцилиндр, у которого на нижнем конце штока закреплен полый ударный инструмент, имеющий в верхней своей части входное отверстие для сжатого воздуха, а в нижней — выходные отверстия, причем входное отверстие соединено гибким шлангом с магистралью сжатого воздуха (13.

Недостаток устройства заключается в том, что совмещение пробойника с инструментом для вдувания воздуха в расплав вызывает необходимость увеличения хода пробойника. При использовании его по прямому назначению пробойник своим нижним концом должен только касаться поверхности электро" лита, а для гашения анодного эффекта его нижний конец с отверстиями необ" ходимо окунать в расплав металла, т.е. ниже слоя электролита, чтобы добиться всплесков жидкого алюминия, замыкающего анод с катодом. Поскольку пробивка корки:осуществляется раз в 2-3 мин, а необходимость гашений анодного эффекта всего 1-2 раза в сутки, рабочий инструмент устройства оказывается в невыгодных эксплуатационных условиях. Он быстро выходит из строя, загрязняя при этом алю" миний примесью железа.

Другим недостатком известного уст" ройства является сложность пневмосистемы, содержащей аппарат для редуцирования воздуха с системой автоматического управления, способной изменять давление. воздуха, подаваемого

ro к пробойнику, при разных положениях последнего. Недолговечность гибких шлангов, выполненных на резиновой основе, которые находятся под

969788

Величины внутреннего и наружного диаметров поршня составляют отношение, большее чем 1 Д.

При этом внутренний канал штока соединен с верхней полостью пневмоцилиндра дросселирующим отверстием.

На фиг. 1 дана схема установки устройсТва для ликвидации анодных

55 укрытием электролизера, в зоне высоких температур и агрессивных газов является также недостатком этого устройства.

Известно устройство для гашения анодного эффекта сжатым воздухом, включает установленный на подвижной балке механизма продавливания корки пневмоцилиндр с полым штоком, проходящим через цилиндр насквозь. Верх- 1î ний конец штока соединен гибким шлан гом с магистралью сжатого воздуха, а нижний - с трубой, опускаемой в расплав алюминия. Во время подъема и опускания трубки давление сжатого воз- >s духа, подаваемого в полый шток, понижено, а в нижнем положении трубки полноЬ 2).

Одним из недостатков устройства является установка пневмоцилиндра íà в подвижной балке. механизма продавливания корки, т.е. под укрытием электролизера, в зоне высоких температур, абразивной пыли и агрессивных газов, Это сказывается отрицательно на работоспособности устройства и долговечности гибких шлангов сжатого воздуха, соединяющих пневмоцилиндр и полый

° шток. с магистралью. Кроме того, . затруднен монтаж и демонтаж устройства для профилактических и ремонтных работ. Пневмосистема устройства с системой автоматического управления процессом сложна, чтл также является недостатком.

Цель изобретения - автоматизация процесса ликвидации анодных эффектов и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ликвидации анодных эффектов на алюминиевых электролизерах, включающем пневмоцилиндр с полым штоком> снабженным на нижнем конце полым наконечником, поршень пневмоцилиндра выполнен скользящим по штоку, а шток снабжен упорами, or- 45 раничивающими продольное перемещение поршня, причем в стенке штока между упорами выполнено радиальное отвер-, стие.

50 эффектов; на фиг, 2 - устройство, продольный разрез, Устройство для ликвидации анодных эффектов включает пневмоцилиндр

1, установленный на укрытии 2 электролизера рядом с пробивным устройством 3 и дозатором 4 точечного питателя электролизера глинозема. На нижнем конце полого штока 5 закреплен полый наконечник 6 с одним или несколькими выходными отверстиями на нижнем конце для подачи сжатого воздуха в расплав металла 7.

Пневмоцилиндр 1 установлен наклонно с таким расчетом, чтобы наконечник 6 был нацелен на лунку 8 в корке

9 электролита 10, образованную в результате ударов пробойника 11. Пневмоцилиндр 1 снабжен сальниковым устройством 12 для уплотнения штока 5 и отверстиями 13 и 14 для подключения к пневмосистеме. Поршень 15 пневмоцилиндра 1 выполнен скользящим вдоль оси штока 5, при этом зона его перемещения по штоку 5 ограничена снизу упором 16, а сверху упором 17, представляющим собой буртик гайки 18, навинчиваемой на верхний конец штока 5. В гайке 18 выполнено дросселирующее отверстие 19, соединяющее внутренний канал штока 5 с верхней полостью пневмоцилиндра 1, а в стенке штока 5 между упорами 16 и 17 расположено отверстие 20.

Устройство работает следующим образом.

В исходном пойожении нижняя полость пневмоцилиндра 1 находится под напором сжатого воздуха. Шток 5 с поршнем 15 находятся в крайнем верхнем положении, при этом отверстие 20 в штоке 5 перекрыто поршнем 15. При возникновении анодного эффекта сжатыи воздух подается в верхнюю полость пневмоцилиндра 1 через отверстие 14, а из нижней полости через отверстие

13 и электромагнитный клапан пневмосистемы выпускается в атмосферу, Шток

5 вместе с поршнем 15 опускается в крайнее нижнее положение, при этом часть сжатого воздуха из верхней части полости пневмоцилиндра 1 попадает в полость штока 5 через отверстие

19, причем его диаметр выбран с таким расчетом, чтобы дросселировать давление воздуха до величины, достаточной для воспрепятствования попаданию электролита 10 и расплавленного металла 7 внутрь наконечника 6 во избежание формула изобретения

5 9 закоксования последнего. После остановки штока 5 в нижнем положении поршень 15 под действием сжатого воздуха перемещается по штоку 5 до упора

16, открывая доступ к сжатому воздуху через отверстие 2 . из верхней полости пневмоцилиндра 1 в полость штока 5. Сжатый воздух поступает через наконечник 6 в расплав металла 7.

Во избежание преждевременного открывания отверстия 20 необходимо,чтобы усилие, передаваемое сжатым воздухом на шток 5, было больше усилия, передаваемого на поршень 15, чтобы поршень 15 не стал перемещаться по

-штоку 5 вниз прежде, чем шток 5 дойдет до крайнего нижнего положения, Для этого необходимо, чтобы площадь торца поршня 15 была меньше площади сечения штока 5 в месте его соеди1 у (1 2 нения с поршнем 15, т.е. 4 (3a

С4! где 0 и d - соответственно наружный и внутренний диаметры поршня 5. Упро8 1 стим это выражение, получаем

В «Г2

Для подъема штока 5 с наконечником 6 вверх в нижнюю полость пневмоцилиндра 1 подается сжатый воздух, при этом кран, соединяющий отверстие

14 с пневмосистемой, закрывается.

Поршень поднимается до упора 17, закрывает отверстие 20, а затем поднимает вместе с собой шток 5 до упора вверх. При этом сжатый воздух выходит из верхней полости пневмоцилиндра 1 через дросселирующее отверстие 19 в полость штока 5, создавая в ней необходимое давление.

Выполнение поршня пневмоцилиндра скользящим вдоль оси полого штока, снабженного упорами для поршня и радиальным отверстием между упорами, ког69788

6 да величины внутреннего и наружного диаметров поршня связаны соотношением — а также соединение верх8

0 Гг

5 ней полости пневмоцилиндра с внутренним каналом штока посредством дросселирующего отверстия, упрощает автоматизацию и повышает надежность устройства ликвидации анодных эффектов. о

1, Устройство для ликвидации анодных эффектов на алюминиевых электролизерах, включающее пневмоцилиндр с полым штоком, снабженным на нижнем конце полым наконечником, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

20 автоматизации процесса ликвидации анодных эффектов и повышения надежности устройства, поршень пневмоцилиндра выполнен скользящим по штоку, а шток снабжен упорами, ограничивающими продольное перемещение поршня, причем в стенке штока между упорами выполнено радиальное отверстие.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, величины внутреннего и наружного диаметров поршня составляют отношение, большее чем 1:.12.

3. Устройство по и. 1, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что внутренний канал штока соединен с верхней поло1 стью пневмоцилиндра дросселирующим отверстием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Швейцарии И 308590, кл. С 25 С 3/1", 1967.

2. Заявка ФРГ N 25300831, кл. С 25 С 3/06, опублик. 1975.

969788

22 31 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель А.Костин

Редактор В;Петраш Техред М.Коатура- Корректор Г ОгаР, Заказ