[發明專利]一種用于鋁電解槽的打殼控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201210577972.8
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103046079A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王兆文;侯劍峰;高炳亮;石忠寧;胡憲偉
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C25C3/14
• 分類號: C25C3/14;C25C3/20
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

?本發明涉及有色金屬冶金鋁電解技術領域，具體涉及一種用于鋁電解槽的打殼控制方法及裝置。

背景技術

在鋁電解生產過程中，需要持續補充氧化鋁粉末，由于電解槽熔體的表層有固態電解質形成硬殼，所以需要打穿該硬殼，使氧化鋁粉可以通過打開的殼孔進入到電解槽熔體中。由于目前電解槽打殼裝置的氣缸行程為固定行程，所以在進行電解槽打殼動作時，電解槽打殼裝置的打殼錘頭行進的距離也為固定距離，但是電解槽內的熔體的高度會發生變化，當熔體高度大于預設高度時再進行打殼動作，易使打殼錘頭直接進入到熔體中的鋁液部分，致使污染鋁液和腐蝕打殼錘頭，造成原鋁質量下降和生產成本的提高。

在鋁電解生產過程中，打殼錘頭在打殼過程中，需要浸泡在930℃-960℃的熔體中2-3秒，所以易造成打殼錘頭溫度迅速升高，并粘有電解質。如果錘頭上的電解質不能冷卻落下，錘頭上的電解質會越來越多，俗稱錘頭“長包”。因此需要盡快將錘頭的熱量導出，使錘頭冷卻，保證電解質脫落，避免“長包”現象發生。

專利200410100442.x設計了一種鋁電解槽打殼加料控制系統，該系統是在定容下料器和打殼氣缸上加裝電磁閥，利用生產工藝條件進行控制自動加料和打殼工作。但是，該設計只能在固定打殼行程下進行，不能解決打殼錘頭進入鋁液的問題。

專利200610050934.1設計了以符合GB/T8492—1987中的牌號ZG30Cr26Ni5或者ZG30Cr20Ni10鋼為材質的打殼錘頭；專利200910117260.6發明設計了以稀土高鉻鋼（C1.5—2.5%，Si0.5—1.5%，Mn0.2—1.5%，Cr25.0—35.0%，P和S﹤0.05%，混合稀土0.075%—0.1%）為材質的打殼錘頭，這兩種材質的共同特點是使打殼錘頭具有較高的硬度和熔點，采用較高硬度和熔點的材質制作的打殼錘頭可以適當提高打殼錘頭的耐磨性和耐熱性，但是以上所述材質的熱導率均在20w/m.k左右，整體導熱性能較差。在鋁電解槽實際生產中，打殼錘頭的損耗主要由于打殼錘頭經常在高溫熔體中浸泡，并且材質導熱性能不佳，造成局部高溫而被電解質腐蝕，所以應選擇熱導率較大的材質制作打殼錘頭。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種用于鋁電解槽的打殼控制方法及裝置。

本發明的技術方案是：

一種用于鋁電解槽的打殼裝置的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：鋁電解生產過程中的打殼動作之前，檢測鋁電解槽內電解質水平數據和鋁水平數據，即電解槽內電解質層的高度數據和鋁液層的高度數據；

步驟2：將電解質水平數據和鋁水平數據送至槽控機；

步驟3：槽控機根據電解質水平數據和鋁水平數據計算進行打殼時的打殼氣缸的運行距離；

步驟4：槽控機根據計算出的打殼氣缸的運行距離，控制打殼氣缸運動，打殼過程中風冷裝置實時對打殼桿和打殼錘頭進行風冷降溫；

步驟5：完成打殼操作，風冷裝置停止工作。

上述用于鋁電解槽的打殼控制方法所采用的打殼裝置，包括打殼氣缸、打殼桿、打殼錘頭和槽控機，打殼氣缸連接打殼桿一端，打殼桿另一端連接打殼錘頭，還包括行程控制開關和風冷裝置；

所述行程控制開關安裝在打殼氣缸上，行程控制開關通過防磁控制電纜連接到槽控機；

所述風冷裝置是用于對打殼桿和打殼錘頭進行風冷的裝置。

所述行程控制開關是用于通過安裝位置調節打殼氣缸行程的裝置，將打殼氣缸行程調節為可控制的300~700mm。

所述打殼桿和打殼錘頭采用在400℃以上的溫度狀態下的熱導率大于30W/m·K鐵基材料，包括鑄鐵、鑄鋼、鍛件、結構鋼、工具鋼和特種鋼。

所述風冷裝置連接至打殼氣缸的出氣口或外接供氣裝置。

所述行程控制開關可以是磁性開關。

有益效果：

本發明可以通過改變打殼氣缸行程來實現控制打殼錘頭的打殼距離，避免打殼錘頭伸入到鋁電解槽內的鋁液中，減少電解槽內鋁液的污染和打殼裝置的消耗；而且采用高熱導率鐵基材料制作打殼桿和打殼錘頭，并進行風冷降溫措施，可以迅速降低打殼桿與打殼錘頭的工作溫度，減少鋁電解槽熔體高溫對于打殼裝置的消耗。本發明的用于鋁電解槽打殼裝置更適合實際生產，并減少維修、更換打殼錘頭的工作量，降低生產、人工與投資成本。

附圖說明

圖1為本發明具體實施方式的用于鋁電解槽的打殼裝置結構示意圖，其中，1-打殼氣缸，2-打殼桿，3-打殼錘頭，4-槽控機，5-防磁控制電纜，6-行程控制開關，7-風冷裝置。

具體實施方式