电解铝用阳极焙烧多功能天车主要工具工作原理

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　　摘要：电解铝用阳极焙烧多功能天车是阳极焙烧车间的主要作业工具，主要完成阳极炭块到焙烧炉室之间阳极吊运及吸、卸焙烧填充料的工作。吸卸料系统及双联夹具是电解铝用阳极焙烧多功能天车的主要作业工具，本文通过对吸卸料系统及双联夹具工作原理的阐述，对工作原理有了理解，便于操作机组。
　　关键词：电解铝用阳极焙烧多功能天车;吸卸料系统;双联夹具
　　1、前言
　　电解铝用阳极焙烧多功能天车主要作业工具包括吸卸料系统及双联夹具;吸卸料系统是完成吸填充料、卸填充料、除尘降温和卸灰的工作系统;双联夹具是机组实施对阳极进行夹持装炉、出炉的工作机构。
　　2、吸卸料系统工作原理
　　吸卸料系统是完成吸填充料、卸填充料、除尘降温和卸灰的工作系统，吸料动力源分罗茨真空泵和离心风机两种，本文动力源采用的是离心风机，阀门控制及调节与罗茨真空泵不同。
　　吸料：离心风机启动后，吸料管卷扬启动，吸料管下降至填充料面，靠吸卸料系统产生的负压使填充料吸入料管，通过伸缩吸料管从大料仓顶部进入仓中，带料混合气体进入料仓后，流速突然下降，低于物料的沉降速度，物料便沉积下来落到料仓底部，含尘气体经除尘系统降温及过虑后通过离心风机排出。
　　卸料：启动卸料管卷扬，卸料管下降，将卸料嘴移动至需要操作的平面处，打开大料仓闸板阀，物料靠自重落下，并堆积在卸料管内，缓慢移动大车，拖动卸料嘴，将填充料平整地铺垫在操作平面上，卸料完成后，关闭大料仓闸板阀。如物料出现堵塞或不顺畅时，启动振打器，振打仓壁，使物料排出。卸料时产生的灰尘经布袋除尘器过虑后经离心风机排出。
　　除尘降温：吸料时，高温空气和粉尘从料仓顶部的气流出口进入旋风除尘器进行一次除尘，大颗粒粉尘进入旋风除尘器灰仓，旋风除尘器灰仓与布袋除尘器灰仓相连，旋风除尘器灰仓满后，启闭灰仓阀门使灰降落到布袋除尘器灰仓。
　　经旋风除尘器除尘后的气流进入空气冷却器冷却，温度低于90℃，再进入布袋除尘器进行二次除尘净化，布袋收集下来的细灰尘沉积到下部粉尘仓中。通过二次净化后的气体经离心风机和消音器排放到车间空气中。布袋除尘靠反吹风空压机的反吹风作用，采用脉动清灰方式除尘。卸料时产生的含尘气体直接进布袋除尘，经离心风机和消音器排放到空气中。
　　在控制方面：
　　大料仓接收来至吸料管的填充料，其上设置三个料位计，用以控制料仓内填充料料面。
　　旋风除尘器、布袋除尘器的底部各设置一个料位计。料位计为隔离式耐高温阻旋料位计，当物料触及到探测棒时，经过一系列电路转换，发出电信号给操作者，执行相应的控制程序。
　　旋风除尘器入口设置有铂热电阻（≤350℃），冷却器出口设置有铂热电阻（≤90℃），离心风机进口管路上设置铂热电阻（≤90℃），布袋除尘器入口及离心风机入口设置压力变送器（约-35kPa），如果超过限定值，发出电信号到控制室内的司机，停止吸料作业，对离心风机起保护作用。
　　在布袋除尘器与离心风机管路上，有智能压差变送器、根据压力变化制定自动脉冲清灰程序。
　　在布袋除尘器前、空气冷却器后的管路上安装的铂热电阻，温度值（90℃）发出电信号自动控制，超过温度设定值，停止吸料作业，对布袋除尘器，离心风机起保护作用。
　　布袋除尘器清灰分为手动和自动两种：
　　在离心风机启动前，先启动反吹风空压机对布袋进行清灰。在吸料过程中自动清灰，如布袋堵塞，应停止离心风机进行手动清灰。当停止吸料时，离心风机停止运转后，自动启动清灰方式，进行自动清灰。
　　卸灰：在旋风和布袋除尘器下方设置粉尘仓，旋风除尘器灰仓与布袋除尘器灰仓相连，旋風除尘器灰仓满后，料位计发出信号，启动启闭阀门灰降落到布袋除尘器灰仓，3分钟（可调）后关闭;当布袋除尘器下方粉尘仓收集到一定高度，料位计发出信号，将天车开到指定位置，打开闸板阀，将粉尘排放。
　　离心风机启动时阀门状态：启动前3号阀关闭，启动后打开;
　　离心风机启动后料管处于上限位阀门状态：2号阀门关闭，1号阀门打开。
　　吸料时2号阀门打开，1号阀门关闭
　　卸料收尘时2号阀门关闭，1号阀门打开
　　因选用离心风机，需调节阀门开度，以保证在不吸料的状态下风机负压，以免电流过高烧损电机，1号阀门开度30%，2号阀45%，离心风机出口加盲板口径200mm。
　　安装及使用时尽量减少漏风点，以保证吸料能力及降低离心风机电流
　　用户供电电压尽量调至上限，并尽量降低压降，以降低离心风机电流。
　　3、双联夹具工作原理
　　双联夹具是机组实施对阳极进行夹持装炉、出炉的工作机构。该夹具每次按常规可夹持阳极2×7块。车间内不需要再配备输送设备，而由机组本身承担从炉坑到阳极编组站或解组站之间的往返运送。充分体现了该天车高效的特点。
　　该夹具为机械式自动夹紧夹具，通过巧妙的机构，夹具仅需自身的重量和被夹阳极的重量的共同作用即可将阳极夹紧，这样的夹紧形式，完全不需另配夹紧动力源，而且机械式夹紧特别安全可靠。
　　夹具升降导向轮为可调式，保证导向轮与轨道间隙在最小范围，增强夹具运行稳定性。
　　夹具夹紧力的安全系数大于1.5，以保证夹具夹持阳极稳定可靠。
　　采用PLC的联锁控制来保证夹具在未将阳极放置于固定的平面上时处于自锁状态，夹具不能被打开，以防止操纵人员误动作等而发生事故。
　　设置有夹具偏摆限位保护措施，在出现误操作或其它意外时，夹具与其它物品相碰撞也不会造成相碰撞物的损坏。
　　用电子传感器进行过载保护，在阳极因层间发生粘连或夹具提升出现卡阻而导致提升装置过载时，对提升装置或相关构件进行保护。
　　夹具体与中间拉杆、导向套、升降部件、滑轮部件、夹具开闭机构等连接成体，可沿轨道柱升降。夹具体上的连杆与中间拉杆相联，滑轮部件与中间拉杆相联，阳极夹具通过动滑轮及钢丝绳与夹具提升装置相连，实现夹具上升或下降，中间拉杆顶部有电液推杆，通过电液推杆控制卡板，使夹具处于夹紧和松开状态。
　　夹块过程：
　　对准碳块放下夹具，碳块处于两夹板中间，夹具体继续下降，夹具体上两底脚接触碳块顶面后，夹具发信限位发出信号，夹具体停止下降，电滑推杆起动后退，中间拉杆处于自由状态。慢速提升，夹具靠自重夹紧碳块、即靠夹具自身重量和阳极重量共同作用，即可夹紧，不需要夹紧动力源。
　　卸块过程：
　　与夹块过程相反，夹具在夹紧状态下运行，下降至指定位置（或焙烧炉室中）时，夹具发信限位发出信号，电滑推杆起动前进，中间拉杆头部处于被卡住状态，夹具松开;卷扬电机启动，空载夹具，慢速提升至炉室上，可快（或慢）速行走。
　　4、结语
　　通过对吸卸料系统及双联夹具工作原理的说明，对电解铝用阳极焙烧多功能天车有了进一步了解，对设计和使用机组提供帮助。
　　5、参考资料
　　1）机械设计手册[M]化学工业出版社，2016成大先主编
　　2）起重机设计手册[M]中国铁道出版社，2013张质文等主编
　　作者简介：贾军利（1980年），男，大学，工程师，主要从事制铝设备的技术工作
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