鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)，包括電解槽殼體和陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，電解槽殼體外壁連接有水平沿板，水平沿板上設(shè)有調(diào)節(jié)支座，每個(gè)調(diào)節(jié)支座的頂部連接有門型立柱，門型立柱之間連接有門型框架橫梁；門型框架橫梁上設(shè)有上部承重桁架；門型框架橫梁的側(cè)壁底部設(shè)有水平煙罩板，水平煙罩板與水平沿板之間圍成換極空間；上部承重桁架連接提升機(jī)，提升機(jī)連接母線升降連接機(jī)構(gòu)，母線升降連接機(jī)構(gòu)與陽(yáng)極大母線相連接；水平沿板通過防滑絕緣支撐架設(shè)有千斤頂。本實(shí)用新型在抬高鋁電解槽的上部結(jié)構(gòu)時(shí)，鋁電解槽的極距保持不變，鋁電解槽得以在線穩(wěn)定運(yùn)行，不需要停電停槽，大幅節(jié)約了成本。
【專利說(shuō)明】
鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電解鋁技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及延長(zhǎng)陽(yáng)極炭塊使用壽命的相關(guān)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]通用的鋁電解槽主要由鋁電解槽下部熔池槽體結(jié)構(gòu)、鋁電解槽上部承載結(jié)構(gòu)、陽(yáng)極導(dǎo)電裝置、鋁電解槽加料機(jī)構(gòu)和排煙除塵裝置構(gòu)成。
[0003]鋁電解槽熔池結(jié)構(gòu)由砌筑在槽殼體內(nèi)部的陰極炭塊內(nèi)襯，側(cè)部爐墻和底部保溫耐火材料構(gòu)成；陰極內(nèi)襯的上部為鋁液層，鋁液層的上部為電解質(zhì)液層。
[0004]現(xiàn)有的鋁電解槽包括電解槽殼體和陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，電解槽殼體外壁上部沿周向固定連接有一圈水平沿板，水平沿板上設(shè)有成對(duì)設(shè)置的調(diào)節(jié)支座，每個(gè)調(diào)節(jié)支座的頂部通過第一法蘭結(jié)構(gòu)螺栓連接有門型立柱，每對(duì)調(diào)節(jié)支座上設(shè)有一對(duì)門型立柱，每對(duì)門型立柱的頂部之間連接有門型框架橫梁。門型框架橫梁上設(shè)有氧化鋁加料箱，氧化鋁加料箱兩側(cè)的門型框架橫梁上分別設(shè)有上部承重桁架，
[0005]鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置包括鋁導(dǎo)桿，鋁導(dǎo)桿上設(shè)有小盒卡具和陽(yáng)極大母線;鋁導(dǎo)桿底端固定連接有陽(yáng)極鋼爪，陽(yáng)極鋼爪向下固定連接有陽(yáng)極炭塊。陽(yáng)極導(dǎo)電裝置左右對(duì)稱設(shè)有兩套；陽(yáng)極鋼爪通過小盒卡具與陽(yáng)極大母線導(dǎo)電連接。
[0006]上部承重桁架頂端連接有提升機(jī)，提升機(jī)連接有母線升降連接機(jī)構(gòu)，母線升降連接機(jī)構(gòu)與所述陽(yáng)極大母線固定連接。
[0007]陽(yáng)極炭塊在電解過程中，既是陽(yáng)極導(dǎo)電部件，又是參與電化學(xué)反應(yīng)的消耗材料，在電解生產(chǎn)過程中，陽(yáng)極炭塊的底部位于鋁電解槽熔池的電解質(zhì)液層中，進(jìn)行置換反應(yīng)。陽(yáng)極炭塊的設(shè)定高度，決定著陽(yáng)極炭塊的使用壽命?，F(xiàn)在通用的鋁電解槽配置設(shè)定的陽(yáng)極炭塊的高度一般為600mm左右，平均使用壽命周期為30天左右。當(dāng)陽(yáng)極消耗到150mm左右的高度時(shí)，就要進(jìn)行換極作業(yè)。
[0008]鋁電解槽用陽(yáng)極炭塊的高度的大小，不僅決定著鋁電解槽換極頻率的高低，而且決定著電解鋁企業(yè)的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)成本。為了延長(zhǎng)陽(yáng)極炭塊的使用壽命，減少換極作業(yè)對(duì)鋁電解槽熱平衡和穩(wěn)定性的干擾，降低換極作業(yè)成本，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外電解鋁企業(yè)，都在對(duì)現(xiàn)行鋁電解槽的陽(yáng)極配置的高度進(jìn)行加高的技改工作。其中主要的工作之一，擴(kuò)展鋁電解槽陽(yáng)極入槽的空間高度，增加鋁電解槽水平煙罩板，到槽殼體水平立板之間的尺寸高度后，才能夠滿足在原設(shè)計(jì)的鋁電解槽結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增高陽(yáng)極炭塊配置，進(jìn)行電解鋁生產(chǎn)的需求。
[0009]鋁電解槽生產(chǎn)供電系統(tǒng)是直流串聯(lián)大功率負(fù)荷連續(xù)生產(chǎn)的供電系列系統(tǒng)，現(xiàn)行的對(duì)鋁電解槽進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行抬升加高作業(yè)的施工方法，其特點(diǎn)之一就是對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加高的鋁電解槽實(shí)施停電停槽生產(chǎn)后，再對(duì)鋁電解槽進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)實(shí)施加高作業(yè)，以確保電解鋁生產(chǎn)整體系列的安全生產(chǎn)和防止斷路事故的發(fā)生。加高作業(yè)完成后，再通電后繼續(xù)鋁電解槽的生產(chǎn)。從停電停槽到再次啟動(dòng)運(yùn)行，成本非常高，每實(shí)施一次，都帶來(lái)幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)元的損失。
[0010]現(xiàn)有的抬升鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)的方法是:對(duì)鋁電解槽的供電母線進(jìn)行進(jìn)行短路連接作業(yè)，斷開抬高作業(yè)鋁電解槽的導(dǎo)電裝置，使該臺(tái)鋁電解槽處于停止運(yùn)行狀態(tài)，而后，將鋁電解槽的所有小盒卡具松開，在保證陽(yáng)極相對(duì)高度和極距不變的情況下，采用起重機(jī)具將鋁電解槽上部整體抬升，在鋁電解槽的四個(gè)門型立柱處加入墊板支座，再將門型立柱和墊板支座與鋁電解槽槽殼體進(jìn)行緊固連接后，即完成鋁電解槽的抬高作業(yè)，在完成鋁電解槽的抬高作業(yè)后，再進(jìn)行拆除短路連接作業(yè)，恢復(fù)該鋁電解槽的正常供電，并進(jìn)行電解生產(chǎn)。
[0011]現(xiàn)行的鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)抬升施工工藝采用的停電停槽作業(yè)方法，雖然具有安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著以下缺點(diǎn):
[0012]1、鋁電解槽進(jìn)行母線短路停電和恢復(fù)母線供電拆除短路裝置作業(yè)需要投入大量的人力物力，成本很高。
[0013]2、鋁電解槽在停電停槽后進(jìn)行抬高作業(yè)期間，鋁電解槽的工況狀態(tài)會(huì)發(fā)生急劇的逆向異常變化，破壞鋁電解槽的穩(wěn)定性。而在完成抬高作業(yè)后，恢復(fù)正常供電后又需耗費(fèi)大量的電能，使鋁電解槽恢復(fù)到正常的工況狀態(tài)，浪費(fèi)大量能源。
[0014]3、為了減少停電停槽抬高陽(yáng)極作業(yè)對(duì)鋁電解槽穩(wěn)定工況狀態(tài)的負(fù)面影響，需對(duì)鋁電解槽的保溫和物料平衡做大量的調(diào)整工作，人、材、物料的投資較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0015]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)，利用該機(jī)構(gòu)，無(wú)須停電停槽即可對(duì)鋁電解槽的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行在線頂升抬高作業(yè)，為增高陽(yáng)極炭塊提供基礎(chǔ)。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)包括電解槽殼體和陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，電解槽殼體外壁上部沿周向固定連接有一圈水平沿板，水平沿板上設(shè)有成對(duì)設(shè)置的調(diào)節(jié)支座，每個(gè)調(diào)節(jié)支座的頂部通過第一法蘭結(jié)構(gòu)螺栓連接有門型立柱，每對(duì)調(diào)節(jié)支座所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)門型立柱為一對(duì)門型立柱，每對(duì)門型立柱的頂部之間連接有門型框架橫梁；門型框架橫梁上設(shè)有氧化鋁加料箱和打殼氣缸，氧化鋁加料箱兩側(cè)的門型框架橫梁上分別設(shè)有上部承重桁架；門型框架橫梁的側(cè)壁底部設(shè)有水平煙罩板，水平煙罩板與所述水平沿板之間圍成換極空間；
[0017]鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置包括鋁導(dǎo)桿，鋁導(dǎo)桿上設(shè)有小盒卡具和陽(yáng)極大母線;鋁導(dǎo)桿底端固定連接有陽(yáng)極鋼爪，陽(yáng)極鋼爪向下固定連接有陽(yáng)極炭塊。陽(yáng)極導(dǎo)電裝置左右對(duì)稱設(shè)有兩套；陽(yáng)極鋼爪通過小盒卡具與陽(yáng)極大母線導(dǎo)電連接；
[0018]上部承重桁架頂端連接有提升機(jī)，提升機(jī)連接有母線升降連接機(jī)構(gòu)，母線升降連接機(jī)構(gòu)與所述陽(yáng)極大母線固定連接；
[0019]所述成對(duì)設(shè)置的調(diào)節(jié)支座之間的水平沿板上設(shè)有防滑絕緣支撐架，防滑絕緣支撐架的頂部設(shè)有千斤頂，千斤頂?shù)幕钊麠U與所述門型框架橫梁頂壓配合;所述門型立柱、門型框架橫梁、調(diào)節(jié)支座、防滑絕緣支撐架和千斤頂在水平沿板的前后兩端部分別設(shè)有兩套。
[0020]所述千斤頂?shù)幕钊麠U與門型框架橫梁之間設(shè)有防滑墊板。
[0021]使用本實(shí)用新型的鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)與工藝，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，在抬高鋁電解槽的上部結(jié)構(gòu)時(shí)，鋁電解槽的極距保持不變，鋁電解槽得以在線穩(wěn)定運(yùn)行，不需要停電停槽。與停電抬高作業(yè)工藝相比，減少了鋁電解槽導(dǎo)電系統(tǒng)的短路安裝作業(yè)成本，減少了或消除了抬高作業(yè)對(duì)鋁電解槽的穩(wěn)定性的干擾，并可以保障鋁電解槽在抬升作業(yè)期間鋁電解槽生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行，大幅節(jié)約了成本。據(jù)測(cè)算，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，每改造一臺(tái)鋁電解槽，可以節(jié)省幾十萬(wàn)至一百多萬(wàn)的成本。使用本實(shí)用新型的技術(shù)方案對(duì)現(xiàn)有的鋁電解槽進(jìn)行改造之后，陽(yáng)極炭塊的高度得以增加，陽(yáng)極炭塊的使用壽命相應(yīng)延長(zhǎng)，從而大大降低鋁電解槽的換極頻率，減少換極作業(yè)對(duì)鋁電解槽熱平衡和穩(wěn)定性的干擾，降低換極作業(yè)成本，降低電解鋁企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0022]采用本實(shí)用新型鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)及工藝，為現(xiàn)有的鋁電解槽進(jìn)行技術(shù)改造、采用高陽(yáng)極炭塊配置替代現(xiàn)有的普通低陽(yáng)極炭塊配置提供了一套簡(jiǎn)便易行、投資少見效快的技術(shù)方案。
【附圖說(shuō)明】

[0023]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型的鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)包括電解槽殼體I和陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，電解槽殼體I外壁上部沿周向固定連接有一圈水平沿板2，水平沿板2上設(shè)有成對(duì)設(shè)置的調(diào)節(jié)支座3，每個(gè)調(diào)節(jié)支座3的頂部通過第一法蘭結(jié)構(gòu)4螺栓連接有門型立柱5，每對(duì)調(diào)節(jié)支座3所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)門型立柱5為一對(duì)門型立柱，每對(duì)門型立柱5的頂部之間連接有門型框架橫梁6;門型框架橫梁6上設(shè)有氧化鋁加料箱7和打殼氣缸8，氧化鋁加料箱7兩側(cè)的門型框架橫梁6上分別設(shè)有上部承重桁架9;門型框架橫梁6的側(cè)壁底部設(shè)有水平煙罩板10，水平煙罩板10與所述水平沿板2之間圍成換極空間；
[0025]鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置包括鋁導(dǎo)桿11，鋁導(dǎo)桿11上設(shè)有小盒卡具12和陽(yáng)極大母線13;鋁導(dǎo)桿11底端固定連接有陽(yáng)極鋼爪14，陽(yáng)極鋼爪14向下固定連接有陽(yáng)極炭塊15。陽(yáng)極導(dǎo)電裝置左右對(duì)稱設(shè)有兩套；陽(yáng)極鋼爪14通過小盒卡具12與陽(yáng)極大母線13導(dǎo)電連接；
[0026]上部承重桁架9頂端連接有提升機(jī)16，提升機(jī)16連接有母線升降連接機(jī)構(gòu)17，母線升降連接機(jī)構(gòu)17與所述陽(yáng)極大母線13固定連接；
[0027]所述成對(duì)設(shè)置的調(diào)節(jié)支座3之間的水平沿板2上設(shè)有防滑絕緣支撐架18，防滑絕緣支撐架18的頂部設(shè)有千斤頂19，千斤頂19的活塞桿與所述門型框架橫梁6頂壓配合;所述門型立柱5、門型框架橫梁6、調(diào)節(jié)支座3、防滑絕緣支撐架18和千斤頂19在水平沿板2的前后兩端部分別設(shè)有兩套。
[0028]所述千斤頂19的活塞桿與門型框架橫梁6之間設(shè)有防滑墊板20;—方面起到防滑作用，另一方面也起到增大門型框架橫梁6的受力面、減小門型框架橫梁6所受壓強(qiáng)從而保護(hù)門型框架橫梁6的作用。
[0029]本實(shí)用新型還提供了一種使用上述鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)的在線頂升抬高工藝，依次按以下步驟進(jìn)行:
[0030]第一步驟:在成對(duì)設(shè)置的調(diào)節(jié)支座3之間的水平沿板2上安裝防滑絕緣支撐架18，將用于頂升作業(yè)的千斤頂19安放在防滑絕緣支撐架18頂部中間位置，在千斤頂19的活塞桿與門型框架橫梁6之間設(shè)置防滑墊板20;
[0031]第二步驟:操作千斤頂19，使千斤頂19的活塞桿向上頂升，千斤頂19的活塞桿處于受力狀態(tài)后，逐一卸下門型立柱5與調(diào)節(jié)支座3之間的第一法蘭結(jié)構(gòu)4上的連接螺栓，直到第一法蘭結(jié)構(gòu)4上的連接螺栓全部被卸下；
[0032]每卸下一個(gè)連接螺栓后，在顯露出來(lái)的連接螺栓孔中插入頂升定位導(dǎo)向銷桿；
[0033]第三步驟:鋁電解槽的上部結(jié)構(gòu)包括所述門型立柱5、門型框架橫梁6、氧化鋁加料箱7、打殼氣缸8、上部承重桁架9和提升機(jī)16;
[0034]操作鋁電解槽水平沿板2前后兩端部的千斤頂19同時(shí)進(jìn)行頂升作業(yè)，使得鋁電解槽的上部結(jié)構(gòu)整體向上移動(dòng)；
[0035]同時(shí)啟動(dòng)提升機(jī)16，提升機(jī)16通過陽(yáng)極大母線13帶動(dòng)陽(yáng)極導(dǎo)電裝置進(jìn)行下降運(yùn)動(dòng)，陽(yáng)極導(dǎo)電裝置下降的速度與鋁電解槽的上部結(jié)構(gòu)向上移動(dòng)的速度相同；這樣可以保證陽(yáng)極導(dǎo)電裝置始終位于同一水平位置，保證陽(yáng)極炭塊15的位置不變，確保鋁電解槽的極距不變，保證鋁電解槽能夠在線穩(wěn)定運(yùn)行。
[0036]第四步驟:當(dāng)鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)頂升達(dá)到預(yù)定高度，門型立柱5與調(diào)節(jié)支座3之間形成門柱加高空間，此時(shí)即可停止千斤頂19和提升機(jī)16，鋁電解槽的上部結(jié)構(gòu)停止上升，同時(shí)陽(yáng)極導(dǎo)電裝置停止下降；
[0037]第五步驟:本步驟是進(jìn)行固定安裝作業(yè)；
[0038]首先通過測(cè)量確定每個(gè)門型立柱5均未發(fā)生水平位移;如果某個(gè)門型立柱5發(fā)生了水平位移，則進(jìn)行相應(yīng)的校正；
[0039]其次逐一在每個(gè)調(diào)節(jié)支座3與門型立柱5之間的門柱加高空間內(nèi)安裝墊板支座21;
[0040]安裝墊板支座21的具體操作是將頂升定位導(dǎo)向銷桿從連接螺栓孔中取出，將墊板支座21放入調(diào)節(jié)支座3上方的所述門柱加高空間內(nèi)；墊板支座21的上下兩端分別設(shè)有第二法蘭結(jié)構(gòu)22，第二法蘭結(jié)構(gòu)22與第一法蘭結(jié)構(gòu)4的大小及結(jié)構(gòu)均相同，且第二法蘭結(jié)構(gòu)22與第一法蘭結(jié)構(gòu)4的位置相對(duì)應(yīng);在第二法蘭結(jié)構(gòu)22與第一法蘭結(jié)構(gòu)4之間使用連接螺栓進(jìn)行定位連接，將墊板支座21安裝在調(diào)節(jié)支座3與門型立柱5之間；
[0041]第六步驟:安裝好墊板支座21后，操作千斤頂19使其活塞桿向下回收，拆除防滑絕緣支撐架18，使得鋁電解槽的上部結(jié)構(gòu)通過門型立柱5、墊板支座21和調(diào)節(jié)支座3支撐在電解槽殼體I的水平沿板2上。
[0042]在連接第一法蘭結(jié)構(gòu)4和第二法蘭結(jié)構(gòu)22時(shí)，首先連接門型立柱5與墊板支座21之間的第一法蘭結(jié)構(gòu)4和第二法蘭結(jié)構(gòu)22，確保連接螺栓將第一法蘭結(jié)構(gòu)4和第二法蘭結(jié)構(gòu)22緊固連接在一起；
[0043]然后通過測(cè)量鋁電解槽各部位的中心線和水平線，確定鋁電解槽各部位均未發(fā)生水平位移;如果鋁電解槽的某一部位發(fā)生了位移，則進(jìn)行相應(yīng)的校正；
[0044]最后連接墊板支座21與調(diào)節(jié)支座3之間的第一法蘭結(jié)構(gòu)4和第二法蘭結(jié)構(gòu)22;確保連接螺栓將第一法蘭結(jié)構(gòu)4和第二法蘭結(jié)構(gòu)22緊固連接在一起。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)，包括電解槽殼體和陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，電解槽殼 體外壁上部沿周向固定連接有一圈水平沿板，水平沿板上設(shè)有成對(duì)設(shè)置的調(diào)節(jié)支座，每個(gè) 調(diào)節(jié)支座的頂部通過第一法蘭結(jié)構(gòu)螺栓連接有門型立柱，每對(duì)調(diào)節(jié)支座所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)門型 立柱為一對(duì)門型立柱，每對(duì)門型立柱的頂部之間連接有門型框架橫梁；門型框架橫梁上設(shè) 有氧化鋁加料箱和打殼氣缸，氧化鋁加料箱兩側(cè)的門型框架橫梁上分別設(shè)有上部承重桁 架；門型框架橫梁的側(cè)壁底部設(shè)有水平煙罩板，水平煙罩板與所述水平沿板之間圍成換極 空間；鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置包括鋁導(dǎo)桿，鋁導(dǎo)桿上設(shè)有小盒卡具和陽(yáng)極大母線;鋁導(dǎo)桿 底端固定連接有陽(yáng)極鋼爪，陽(yáng)極鋼爪向下固定連接有陽(yáng)極炭塊；陽(yáng)極導(dǎo)電裝置左右對(duì)稱設(shè)有兩套；陽(yáng)極鋼爪通過小盒卡具與陽(yáng)極大母線導(dǎo)電連接；上部承重桁架頂端連接有提升機(jī)，提升機(jī)連接有母線升降連接機(jī)構(gòu)，母線升降連接機(jī) 構(gòu)與所述陽(yáng)極大母線固定連接；所述成對(duì)設(shè)置的調(diào)節(jié)支座之間的水平沿板上設(shè)有防滑絕緣支撐架，防滑絕緣支撐架的 頂部設(shè)有千斤頂，千斤頂?shù)幕钊麠U與所述門型框架橫梁頂壓配合;所述門型立柱、門型框架 橫梁、調(diào)節(jié)支座、防滑絕緣支撐架和千斤頂在水平沿板的前后兩端部分別設(shè)有兩套。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽上部結(jié)構(gòu)在線頂升抬高機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述千斤 頂?shù)幕钊麠U與門型框架橫梁之間設(shè)有防滑墊板。
【文檔編號(hào)】C25C3/10GK205710955SQ201620551733
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月10日
【發(fā)明人】楊明生, 劉炎森, 劉宏偉, 王宏偉, 高德金
【申請(qǐng)人】河南永登鋁業(yè)有限公司陽(yáng)城分公司