專利名稱：電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種殘留電解質(zhì)清理方式，具體地說(shuō)是涉及一種電解陽(yáng)極殘極底部殘留電解質(zhì)的清理方法。
背景技術(shù)：
預(yù)焙陽(yáng)極中的大量雜質(zhì)是殘極帶來(lái)的，殘極攜帶的電解質(zhì)含有大量冰晶石(Na3ALF6)與氧化鋁(AL2O3)，以及部分Ca、Mg、Li的鹽類，若殘極清理不干凈，殘極含鈉量會(huì)高達(dá)1200PPpm，進(jìn)入到陽(yáng)極生產(chǎn)線后，會(huì)直接影響陽(yáng)極的CO2活性，造成陽(yáng)極單耗高、選擇性氧化現(xiàn)象加劇、陽(yáng)極掉渣嚴(yán)重，從而直接影響電解生產(chǎn)成本和電解槽工作環(huán)境。同時(shí)，殘極所攜帶的Ca、Fe、Mg、Si等雜質(zhì)元素屬于強(qiáng)堿金屬，具有較活波的S軌道電子，加速氧在炭上的吸附，減弱表面的C-C鍵，從而加速陽(yáng)極的電解消耗。
返回殘極在陽(yáng)極組裝車間首先經(jīng)過(guò)電解質(zhì)傾斜翻轉(zhuǎn)清理系統(tǒng)，由于傾斜翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)本身存在的缺陷，殘極底部的電解質(zhì)及軟殘極無(wú)法清理下來(lái)，造成殘極中灰份含量升高。，生產(chǎn)過(guò)程中殘極等所攜帶的灰份雜質(zhì)，對(duì)電解原鋁及其理化性能等指標(biāo)都有著直接影響。在鋁電解生產(chǎn)中，陽(yáng)極殘極的用量占生陽(yáng)極配方中干料的20％-30％，在電解槽的氧化反應(yīng)過(guò)程中，一些電解質(zhì)滲透到殘極內(nèi)部，使得殘極在再次使用過(guò)程中所含的灰分和鈉的含量過(guò)高而影響炭陽(yáng)極的抗氧化能力，同時(shí)也會(huì)把電解質(zhì)帶到炭素生產(chǎn)線而影響殘極的清潔度。目前，專用于清理殘極底部的清理方法，尚未見(jiàn)記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種可有效清理殘極底部殘留的電解質(zhì)，有效降低殘極電解質(zhì)進(jìn)入陽(yáng)極生產(chǎn)線，提高陽(yáng)極抗氧化性能，延長(zhǎng)陽(yáng)極使用周期的電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理方法。
本發(fā)明電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理方法通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法包括運(yùn)送殘極的懸鏈小車、1#電解質(zhì)清理器、前接近開關(guān)、小車停止器、2#電解質(zhì)清理器、后接近開關(guān)、清理器PLC控制器、1#清理器變頻器和2#清理器變頻器構(gòu)成，所述的清理方法包括感應(yīng)步驟，信號(hào)傳輸步驟，確認(rèn)步驟，指令步驟，清理步驟，移出步驟本發(fā)明電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理方法與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下有益效果由于本發(fā)明采用了先進(jìn)的滾筒式殘極底部電解質(zhì)清理方法及對(duì)電解返回殘極底部附著的電解質(zhì)進(jìn)行有效清理的自動(dòng)清理設(shè)備，殘極底部電解質(zhì)清理率達(dá)到98％，每塊殘極底部電解質(zhì)清理面積達(dá)到了95％以上，清理下來(lái)的物料可返回電解繼續(xù)使用，不但能有效提高陽(yáng)極質(zhì)量，而且不會(huì)造成資源浪費(fèi)；殘極經(jīng)過(guò)清理后電解質(zhì)不再進(jìn)入炭素生產(chǎn)線，提高了殘極的清潔度，降低了陽(yáng)極中灰分和鈉的含量，殘極中灰分的含量可降低0.04％，不僅提高了炭陽(yáng)極的抗氧化能力，還可延長(zhǎng)陽(yáng)極的使用周期；同時(shí)，本發(fā)明清理方法采用鋼絲刷滾打的柔性擊打去除殘極底部附著的電解質(zhì)層，對(duì)組裝懸鏈沒(méi)有負(fù)荷，不影響懸鏈系統(tǒng)正常運(yùn)行。本發(fā)明清理方法專用清理裝置具備在清理過(guò)程中可根據(jù)生產(chǎn)線上有無(wú)殘極來(lái)自動(dòng)決定裝置的自動(dòng)啟/停和進(jìn)行單機(jī)、雙機(jī)兩種清理選項(xiàng)功能，即可以保證對(duì)殘極的有效清理，又可避免在無(wú)塊清理時(shí)造成的設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)，能達(dá)到節(jié)約電能的目的。本發(fā)明方法可應(yīng)用于各有色行業(yè)電解鋁炭素生產(chǎn)行業(yè)。


本發(fā)明電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理方法有如下附圖
圖1為本實(shí)用新型鋁電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理裝置控制流程示意圖；圖2為本實(shí)用新型鋁電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理裝置安裝示意圖。
圖3為本實(shí)用新型鋁電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理方法清理裝置剖面示意圖；圖4為本實(shí)用新型鋁電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖；其中1、組裝懸鏈系統(tǒng)；2、懸鏈小車；3、前接近開關(guān)；4、小車停止器；5、上部密封橡膠；6、1#電解質(zhì)清理器；7、導(dǎo)向槽；8、整體密封室；9、1#變頻電機(jī)；10、2#變頻電機(jī)；11、下料溜槽；12、2#電解質(zhì)清理器；13、后接近開關(guān)；14、1道橡膠密封擋板；15、二道橡膠密封擋板；16、清理器支架；17、清理滾筒18、清理鋼絲繩；19、轉(zhuǎn)軸；20、軸套；21、對(duì)輪；22、停止器驅(qū)動(dòng)裝置；23、1#清理器變頻器；24、聲光報(bào)警裝置；25、電解質(zhì)清理器PLC控制柜；26、清理器運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)顯示器；27、清理器PLC控制器；28、光電傳感器；29、2#清理器變頻器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1。
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法包括運(yùn)送殘極的懸鏈小車2、1#電解質(zhì)清理器6、前接近開關(guān)3、小車停止器4、2#電解質(zhì)清理器12、后接近開關(guān)13、清理器PLC控制器27、1#清理器變頻器23和2#清理器變頻器29構(gòu)成。所述的清理方法包括感應(yīng)步驟，信號(hào)傳輸步驟，確認(rèn)步驟，指令步驟，清理步驟，移出步驟；所述的感應(yīng)步驟是通過(guò)固定在1#電解質(zhì)清理器6前、懸鏈運(yùn)輸架上的前接近開關(guān)3和后接近開關(guān)13對(duì)懸鏈運(yùn)輸線上懸掛殘極的懸鏈小車2是否到位進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程；所述的信號(hào)傳輸步驟是將前接近開關(guān)3和后接近開關(guān)13感應(yīng)到的信號(hào)傳輸給清理器PLC控制器27的過(guò)程；所述的確認(rèn)步驟是由清理器PLC控制器27確認(rèn)清理區(qū)域是否有在線清理殘極的過(guò)程；所述的指令步驟是由清理器PLC控制器27發(fā)出使懸鏈小車2停止或運(yùn)行的指令的過(guò)程；所述的清理步驟是由清理器PLC控制器27發(fā)出指令控制小車停止器4、1#電解質(zhì)清理器6和2#電解質(zhì)清理器12起/停，對(duì)殘極底部電解質(zhì)附著層進(jìn)行清理的過(guò)程；移出步驟是通過(guò)固定在2#電解質(zhì)清理器12后側(cè)懸鏈運(yùn)輸架上的后接近開關(guān)13感應(yīng)到清理完畢的信號(hào)并將信號(hào)傳輸給清理器PLC控制器27，由清理器PLC控制器27發(fā)出指令控制1#電解質(zhì)清理器6和2#電解質(zhì)清理器12停止或繼續(xù)工作的過(guò)程。
所述的清理步驟是連續(xù)進(jìn)行的，每清理完畢一塊殘極，由設(shè)置在2#電解質(zhì)清理器12后側(cè)的后接近開關(guān)13將到的清理完畢的信號(hào)發(fā)送給清理器PLC控制器27，清理器PLC控制器27發(fā)出指令，小車停止器4打開，第二個(gè)殘極小車2進(jìn)入請(qǐng)你區(qū)，連續(xù)進(jìn)行清理。每塊殘極清理時(shí)間約為34.2秒。清理能力≥60塊/h；每個(gè)班次可處理殘極300塊以上。
所述的感應(yīng)步驟設(shè)置有自動(dòng)啟/停決定步驟，當(dāng)前接近開關(guān)3在3分鐘內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到懸掛殘極的懸鏈小車2時(shí)，清理器PLC控制器27發(fā)出指令，1#電解質(zhì)清理器6和2#電解質(zhì)清理器12自動(dòng)停機(jī)。
所述的清理步驟還設(shè)置有轉(zhuǎn)速調(diào)整步驟，用于調(diào)整1#電解質(zhì)清理器6和2#電解質(zhì)清理器12電機(jī)的轉(zhuǎn)速，按照現(xiàn)場(chǎng)殘極底部清理效果和化驗(yàn)室分析結(jié)果，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作調(diào)整1#清理器變頻器23、2#清理器變頻器29控制旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。1#變頻電機(jī)9和2#變頻電機(jī)10決定的轉(zhuǎn)速可在800-1430r/min范圍調(diào)節(jié)，最高轉(zhuǎn)速司達(dá)到1430r/min。
所述的1#電解質(zhì)清理器6和2#電解質(zhì)清理器12包括1#變頻電機(jī)9、2#變頻電機(jī)10、支架16、對(duì)輪21、軸套20、轉(zhuǎn)軸19、清理滾筒17和清理鋼絲繩18構(gòu)成，所述的1#變頻電機(jī)9和2#變頻電機(jī)10固定在支架16上，通過(guò)對(duì)輪21與清理滾筒17的轉(zhuǎn)軸19連接；清理滾筒17固定在轉(zhuǎn)軸19上，轉(zhuǎn)軸19通過(guò)軸套20固定在支架16上；清理鋼絲繩18分4組縱向固定在清理滾筒17圓周表面。所述的清理滾筒17沿軸向開有4道凹槽，8根長(zhǎng)600mm的鋼絲繩兩端從鋼絲繩夾具上相鄰兩孔中向一面穿出，將鋼絲繩夾具卡裝在清理滾筒17沿軸向開設(shè)的凹槽內(nèi)，兩端用螺絲固定，清理滾筒17上沿距地面750mm，清理鋼絲繩18外露部分長(zhǎng)270mm。
所述的1#電解質(zhì)清理器6設(shè)置在清理區(qū)前端，2#電解質(zhì)清理器12設(shè)置在清理區(qū)后端，通過(guò)導(dǎo)線與設(shè)置在電解質(zhì)清理器PLC控制柜25內(nèi)的清理器PLC控制器27連接；控制兩臺(tái)清理機(jī)動(dòng)作的清理器PLC控制器27設(shè)置在控制柜25里；1#清理器變頻器23和2#清理器變頻器29設(shè)置在控制柜外側(cè)通過(guò)導(dǎo)線分別與清理器控制器27和1#變頻電機(jī)9、2#變頻電機(jī)10連接；前接近開關(guān)3設(shè)置在1#電解質(zhì)清理器6前端2000mm處，通過(guò)導(dǎo)線與清理器PLC控制器27連接；后接近開關(guān)13設(shè)置在2#電解質(zhì)清理器12后端3000mm處，通過(guò)導(dǎo)線與清理器PLC控制器27連接。
本實(shí)用新型鋁電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理裝置是這樣工作的電解返回的殘極掛桿上線后，組裝懸鏈系統(tǒng)1連續(xù)向前運(yùn)行，當(dāng)殘極通過(guò)懸鏈帶動(dòng)運(yùn)行至電解質(zhì)清理器前2000mm時(shí)，前接近開關(guān)3感應(yīng)到懸鏈小車2后，將信號(hào)及時(shí)傳遞給清理器PLC控制器27，確認(rèn)懸鏈小車2待清理；同時(shí)，后接近開關(guān)13將有/無(wú)懸鏈小車2的觸發(fā)感應(yīng)信號(hào)傳輸給清理器PLC控制器27。清理器PLC控制器27在確認(rèn)清理區(qū)域有在線清理的殘極后發(fā)出指令給小車停止器4，小車停止器4關(guān)閉，殘極停止運(yùn)行；如果清理器PLC控制器27在確認(rèn)清理區(qū)域內(nèi)無(wú)塊時(shí)，清理器PLC控制器27發(fā)出指令，小車停止器4打開，待清理懸鏈小車2前行并進(jìn)入清理區(qū)進(jìn)行清理，清理完畢后，懸鏈小車2繼續(xù)前行至后接近開關(guān)13并觸發(fā)感應(yīng)，后接近開關(guān)13將信號(hào)傳輸給清理器PLC控制器27進(jìn)行確認(rèn)，清理器PLC控制器27重復(fù)上述步驟發(fā)出指令，后續(xù)殘極再單塊進(jìn)入清理區(qū)。正常狀態(tài)下，每塊殘極清理時(shí)間約34.2秒。
清理機(jī)組主要依靠電動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)固定在滾筒表面上的清理鋼絲繩18，高速旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩由于離心力的作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡形成一個(gè)圓柱刷，當(dāng)殘極運(yùn)行到滾筒部位時(shí)，鋼絲繩對(duì)殘極底部電解質(zhì)附著層不斷撞擊、摩擦，從而實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)與殘極的剝離如圖1所示。為了不增加懸鏈運(yùn)行阻力，該清理機(jī)的清理工作與懸鏈系統(tǒng)的運(yùn)行保持相對(duì)獨(dú)立。清理裝置的工作狀態(tài)由清理器PLC控制器27控制。
兩臺(tái)清理電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)調(diào)速、啟停，也可實(shí)現(xiàn)同時(shí)運(yùn)行。正常生產(chǎn)時(shí)，殘極清理時(shí)間在34.2秒左右清理完畢，當(dāng)前接近開關(guān)3在3分鐘內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到懸掛殘極的懸鏈小車2時(shí)，清理器PLC控制器27發(fā)出指令，1#電解質(zhì)清理器6和2#電解質(zhì)清理器12自動(dòng)停機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法，包括運(yùn)送殘極的懸鏈小車(2)、1#電解質(zhì)清理器(6)、前接近開關(guān)(3)、小車停止器(4)、2#電解質(zhì)清理器(12)、后接近開關(guān)(13)、清理器PLC控制器(27)、1#清理器變頻器(23)和2#清理器變頻器(29)構(gòu)成，其特征在于所述的清理方法包括感應(yīng)步驟，信號(hào)傳輸步驟，確認(rèn)步驟，指令步驟，清理步驟，移出步驟；所述的感應(yīng)步驟是通過(guò)固定在1#電解質(zhì)清理器(6)前、懸鏈運(yùn)輸架上的前接近開關(guān)(3)對(duì)懸鏈運(yùn)輸線上有無(wú)懸掛殘極的懸鏈小車(2)進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程；所述的信號(hào)傳輸步驟是將感應(yīng)到的信號(hào)傳輸給清理器PLC控制器(27)的過(guò)程；所述的確認(rèn)步驟是由清理器PLC控制器(27)確認(rèn)清理區(qū)域是否有在線的殘極的過(guò)程；所述的指令步驟是由清理器PLC控制器(27)發(fā)出使懸鏈小車(2)停止或運(yùn)行的指令；所述的清理步驟是由清理器PLC控制器(27)發(fā)出指令控制1#電解質(zhì)清理器(6)和2#電解質(zhì)清理器(12)對(duì)殘極底部電解質(zhì)附著層進(jìn)行清理的過(guò)程；移出步驟是通過(guò)固定在2#電解質(zhì)清理器(12)后側(cè)懸鏈運(yùn)輸架上的后接近開關(guān)(13)感應(yīng)到清理的信號(hào)并將信號(hào)傳輸給清理器PLC控制器(27)，由清理器PLC控制器(27)發(fā)出指令控制1#電解質(zhì)清理器(6)和2#電解質(zhì)清理器(12)停止或繼續(xù)工作的過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法，其特征在于所述的清理步驟是連續(xù)進(jìn)行的，所述的清理步驟是連續(xù)進(jìn)行的，每清理完畢一塊殘極，由設(shè)置在2#電解質(zhì)清理器(12)后側(cè)的后接近開關(guān)(13)將感應(yīng)到的清理完畢的信號(hào)發(fā)送給清理器PLC控制器(27)，由清理器PLC控制器(27)發(fā)出懸鏈小車(2)運(yùn)行的指令；待下一塊需清理的殘極運(yùn)行至1#電解質(zhì)清理器(6)前，由設(shè)置在1#電解質(zhì)清理器(6)前的前接近開關(guān)(3)將感應(yīng)到的信號(hào)傳輸給清理器PLC控制器(27)，繼續(xù)清理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法，其特征在于所述的1#電解質(zhì)清理器(6)和2#電解質(zhì)清理器(12)單獨(dú)調(diào)速、啟停。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁電解陽(yáng)極殘極底部電解質(zhì)清理方法，其特征在于所述的1#電解質(zhì)清理器(6)和2#電解質(zhì)清理器(12)同時(shí)調(diào)速、啟停。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法，其特征在于所述的感應(yīng)步驟設(shè)置有自動(dòng)啟/停決定步驟，用于在前接近開關(guān)(3)長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有檢測(cè)到懸掛殘極的懸鏈小車(2)時(shí)，1#電解質(zhì)清理器(6)和2#電解質(zhì)清理器(12)自動(dòng)停機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法，其特征在于所述的自動(dòng)啟/停決定步驟的感應(yīng)時(shí)間3分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法，其特征在于所述的清理步驟還設(shè)置有轉(zhuǎn)速調(diào)整步驟，用于調(diào)整1#電解質(zhì)清理器(6)和2#電解質(zhì)清理器(12)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，由清理器PLC控制器(27)控制1#清理器變頻器(23)和2#清理器變頻器(29)完成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法，其特征在于所述的1#電解質(zhì)清理器(6)和2#電解質(zhì)清理器(12)包括1#變頻電機(jī)(9)、2#變頻電機(jī)(10)、支架(16)、對(duì)輪(21)、軸套(20)、轉(zhuǎn)軸(19)、清理滾筒(17)和清理鋼絲繩(18)構(gòu)成，所述的1#變頻電機(jī)(9)和2#變頻電機(jī)(10)固定在支架(16)上，通過(guò)對(duì)輪(21)與清理滾筒(17)的轉(zhuǎn)軸(19)連接；清理滾筒(17)固定在轉(zhuǎn)軸(19)上，轉(zhuǎn)軸(19)通過(guò)軸套(20)固定在支架(16)上；清理鋼絲繩(18)分4組縱向固定在清理滾筒(17)圓周表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋁電解陽(yáng)極殘極底部清理方法，其特征在于所述的1#電解質(zhì)清理器(6)設(shè)置在清理區(qū)前端，2#電解質(zhì)清理器(12)設(shè)置在清理區(qū)后端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種殘留電解質(zhì)清理方式，具體地說(shuō)是涉及一種電解陽(yáng)極殘極底部殘留電解質(zhì)的清理方法。本發(fā)明包括運(yùn)送殘極的懸鏈小車、1#電解質(zhì)清理器、前接近開關(guān)、小車停止器、2#電解質(zhì)清理器、后接近開關(guān)、清理器PLC控制器、1#清理器變頻器和2#清理器變頻器構(gòu)成，所述的清理方法包括感應(yīng)步驟，信號(hào)傳輸步驟，確認(rèn)步驟，指令步驟，清理步驟。本發(fā)明有如下有益效果由于本發(fā)明采用了先進(jìn)的滾筒式殘極底部電解質(zhì)清理方法清理后殘極底部電解質(zhì)清理清潔度達(dá)到90％以上，能有效提高了陽(yáng)極質(zhì)量，提高了殘極的清潔度，降低了陽(yáng)極中灰分和鈉的含量，不僅提高了炭陽(yáng)極的抗氧化能力，還可延長(zhǎng)陽(yáng)極的使用周期。本發(fā)明可應(yīng)用于有色行業(yè)電解鋁炭素生產(chǎn)行業(yè)。
文檔編號(hào)C25C3/12GK1974029SQ20061002219
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日
發(fā)明者周新林, 趙永金, 何文建, 趙紅征, 朱曉征, 劉儒山, 楊旸, 雷向軍, 王洪宇, 曹紅亮, 王春龍, 王番平, 石芳軍, 王致民, 馬萬(wàn)勝, 張明清, 陳彥軍 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司