中的灰塵含量， 并將VCU保持在材料表面上（當(dāng)壓實的材料層具有大厚度時）。負(fù)載（壓實）有兩種可能 的方式：第一種是靜態(tài)方式（關(guān)閉振動單元），第二種是聯(lián)合方式（靜態(tài)和動態(tài)）。在聯(lián)合 沖擊（壓實）條件下，位于輥和振動單元之間的材料將封閉于有限的體積中。材料從振動 單元側(cè)的推出將受到最終壓實材料的阻擋；從輥側(cè)的推出將受到初步壓實材料的阻擋；從 上部的推出將受到緩沖墊的阻擋。
[0061] 材料和振動單元的振動加速由壓電傳感器8和9記錄（圖5)，這能夠?qū)崿F(xiàn)對振動 的水平分量和豎直分量的同時監(jiān)測。來自傳感器的信號進(jìn)行放大、整合并傳輸至個人計算 機(jī)。
[0062] 壓實材料層的密度由由靜態(tài)比重計B-I確定，且所得壓實材料的密度由可攜帶式 HMP LFG撓度計測得的動態(tài)彈性模量表征（圖3)。
[0063] 信息收集和測量結(jié)果處理使用ACTcst<'(-種實驗和處理單元的自動化軟件系 統(tǒng)）進(jìn)行。
[0064] 對于實驗，使用6通道測量系統(tǒng)（圖4)，其包括以下儀器：
[0065] -壓電加速度計（BrUel&Kjaer,丹麥）；
[0066] -電荷放大器型號2635 (BrUel&Kjaer,丹麥）；
[0067] -模數(shù)轉(zhuǎn)換器E_440(CJSC L-Card，俄羅斯）；和
[0068] -個人計算機(jī)。
[0069]啟動后，V⑶沿填充細(xì)?。睿┎牧系娜萜饕苿樱▓D5)。材料上可僅有靜態(tài)沖 擊（在振動區(qū)塊關(guān)閉時），或有聯(lián)合沖擊（靜態(tài)和動態(tài)載荷）。靜態(tài)壓實沒有特別的關(guān)注， 因為其與常規(guī)輥壓（壓實）沒有區(qū)別。在第二種情況中，在固定的時間點時，位于振動單元 2和輥3之間（圖5,字母A和B標(biāo)示了邊界）的一部分初步壓實材料1將封閉于有限的體 積中。其一側(cè)的移位（推出）受到已壓實材料的阻擋；另一側(cè)的移位（推出）受到由輥產(chǎn) 生的壓力的阻擋；上部的移位（推出）受到板4的阻擋。在振動單元的正下部，產(chǎn)生了壓 縮波并使材料變形，同時部分材料擠出進(jìn)入封閉區(qū)域，這將對該區(qū)域中的粗大（粒狀）物施 加壓力。另外，在振動和與其有關(guān)的流變效應(yīng)的影響下，材料顆粒在此區(qū)域中發(fā)生相對運動 (顆粒趨于形成更致密的結(jié)構(gòu)），并使空氣和水分移位，即進(jìn)行初步動態(tài)壓實。在壓縮載荷 (由振動單元生成）直接沖擊在材料上后，材料的形變過程完成。
[0070] 為了確定最佳參數(shù)（在實驗研宄中），對激發(fā)器的振幅對頻率響應(yīng)特性，移動（行 進(jìn)）速度和靜態(tài)載荷進(jìn)行了調(diào)整。
[0071] 實驗研宄的結(jié)果在圖6中以曲線圖的形式呈現(xiàn)。在封閉體積（區(qū)域）中壓實細(xì) 小（粒狀）材料的過程在45~60Hz的頻率范圍內(nèi)最有效地進(jìn)行，在同一處理時間，頻率從 35Hz增大至60Hz可以使密度增大5%~10% ;頻率的進(jìn)一步增大將不再引發(fā)堆積密度的 明顯改變。在恒定的振動參數(shù)（加速度和頻率）下，處理時間的增大將使得密度增大，其中 極致密的堆積在最初的6~7秒內(nèi)形成；進(jìn)一步的負(fù)荷將使得密度進(jìn)一步增大，但是其速率 低得多。
[0072] 與由振動振幅導(dǎo)致的振動沖擊的增大相比，發(fā)現(xiàn)隨著振動沖擊頻率的增大，壓實 材料的動態(tài)彈性模量更為快速地改變，這可以由圖7所示的實驗結(jié)果得到確認(rèn)。曲線Ia和 Ib表示壓實材料的彈性模量與影響系統(tǒng)的力值之間的依賴關(guān)系，該力在恒定（靜態(tài)）扭矩 下取決于頻率改變；曲線2a和2b對應(yīng)于模量對力值的關(guān)系（該力在恒定頻率下取決于靜 態(tài)扭矩改變）。
[0073] 經(jīng)實驗確定，在振動壓實過程中，細(xì)?。睿┎牧系拿芏戎饕苷駝觽鬟f至粒狀 介質(zhì)的加速度的影響；隨著振動沖擊頻率增大，與由振動振幅導(dǎo)致的振動沖擊的增大相比， 壓實材料的動態(tài)彈性模量更為快速地改變（圖7)。在頻率低于35Hz時，振動沖擊的效率顯 著減小。
[0074] 實驗表明，靜態(tài)載荷并未顯著影響堆積物的動態(tài)彈性模量。不過，作為振動系統(tǒng)的 一部分，靜態(tài)載荷僅對系統(tǒng)的動態(tài)參數(shù)有影響。圖8示出了相對于加速度的動態(tài)彈性模量 與靜態(tài)載荷值的關(guān)系。
[0075] 圖9示出了振動速度沿大部分壓實材料的深度的測量結(jié)果。坐標(biāo)原點與壓實材料 的見光表面結(jié)合。圖3所示的曲線（關(guān)系）對應(yīng)于振動頻率為25Hz、34Hz和49. 6Hz (分別 為曲線1、2和3)。標(biāo)記·、和?用于表示實驗獲得的點；其對應(yīng)于振動頻率為25Hz、34Hz 和 49. 6Hz。
[0076] 經(jīng)確定，在所考慮（上述）頻率范圍內(nèi)，壓實物中的振動衰減是指數(shù)型的：
[0077] v = v0，e].h
[0078] 其中，V(!為振動單元的振動速度（壓實材料的見光表面處），m/s ;v是壓實材料在 深度h處的振動速度，m/s; λ是衰減系數(shù)，由實驗確定（λ =4.4) ;h是材料的見光表面至 壓實層的距離，m。
[0079] 對于該材料（干燥的阻隔混合物）而言，在25~50Hz的范圍內(nèi)，振動沖擊頻率在 該頻率范圍內(nèi)并不會實質(zhì)上影響材料沿厚度的密度。
[0080] 發(fā)現(xiàn)材料的最高密度處于壓實物的上層直到穿透深度（在該深度時振動衰減了 e 倍）處，其總計為230mm，在更大深度處，堆積密度減小（由于振動衰減所致的振動強度減 ?。?。
[0081] 當(dāng)壓實具有相同的粒度、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的材料時，由于振動速度在下層中 減小，因而其密度隨深度增大而顯著減?。p小了 5%~10% )。
[0082] 以一個電解池計，采用以上陰極內(nèi)襯將有助于實現(xiàn)不低于2, 000美元/年的總成 本效益（通過降低內(nèi)襯材料的成本并降低加裝內(nèi)襯過程中的人力成本）。
【主權(quán)項】
1. 一種為電解池的陰極加裝內(nèi)襯的方法，所述方法包括對電解池殼充填粉末材料，使 用水平板調(diào)平，使用防塵膜覆蓋充填的材料，并分兩個階段進(jìn)行壓實：初步靜態(tài)沖擊和最終 的動態(tài)沖擊（壓實），其通過使靜態(tài)壓實作業(yè)工具和動態(tài)壓實作業(yè)工具經(jīng)緩沖墊沿所述電 解池陰極的縱軸相繼移動而進(jìn)行，其中，所述緩沖墊由至少2層制成：下層，所述下層防止 粉末材料向行進(jìn)方向推進(jìn)；和上層，所述上層用于在所述緩沖墊和所述靜態(tài)作業(yè)工具之間 提供連接。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述緩沖墊的硬度在80Nm2~270Nm2的范圍內(nèi)變 化。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用厚度為要形成的層的寬度的（2. 5~4)*1(T4、 寬度為要形成的層的寬度的〇. 12~0. 15且長度為要形成的層的寬度的0. 2~0. 25的鋼 板作為所述緩沖墊的下層。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，壓實沿所述陰極的縱向側(cè)邊在所述陰極的寬度的 至少0. 5的寬度內(nèi)進(jìn)行。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鋼板在要壓實的整個區(qū)域上沿所述陰極的長 邊以棱對棱的方式放置成3~4列。6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，為了所述緩沖墊和所述靜態(tài)作業(yè)工具之間的連接， 放置厚度為鋼板厚度的2~3倍的橡膠-織物材料作為頂層。7. -種在電解池中形成無縫內(nèi)襯層的設(shè)備，所述設(shè)備包括：具有驅(qū)動器的輥形式的靜 態(tài)處理單元，和其上安裝有振動激發(fā)器的動態(tài)處理單元，其中，所述動態(tài)處理單元借助彈性 元件與所述靜態(tài)處理單元連接，以提供相對于所述輥的水平軸和豎直軸的同步運動。8. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述動態(tài)處理單元和所述靜態(tài)處理單元之間的連 接可以借助由橡膠制成的彈性元件完成。9. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述動態(tài)處理單元和所述靜態(tài)處理單元之間的連 接可以借助由金屬彈簧制成的彈性元件完成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及為電解池的陰極加裝內(nèi)襯的方法和設(shè)備。所述方法包括對電解池殼充填粉末材料，使用水平板調(diào)平，使用防塵膜覆蓋充填的材料，然后進(jìn)行壓實。壓實分兩個階段進(jìn)行：初步靜態(tài)處理和最終的動態(tài)處理，其通過使相應(yīng)的作業(yè)部件經(jīng)由至少2層構(gòu)成的緩沖墊沿所述電解池陰極的縱軸相繼移動而進(jìn)行，所述緩沖墊的至少2層為：下層，所述下層防止粉末材料向移動方向移位；和上層，所述上層用于在緩沖墊和作業(yè)部件之間提供連接。具有驅(qū)動器的輥形式的靜態(tài)壓實單元借助彈性元件與具有振動激發(fā)器的動態(tài)壓實單元連接，從而使動態(tài)壓實單元能夠沿所述輥的水平和豎直軸運動。本發(fā)明有助于減緩熔融氯化物鹽滲入陰極隔熱物的速率，并增加電解池的工作壽命。
【IPC分類】C25C3/08
【公開號】CN104937143
【申請?zhí)枴緾N201280076603
【發(fā)明人】A·V·普羅什金, S·Y·利文森, V·V·平金, A·V·莫洛佐夫
【申請人】俄羅斯工程技術(shù)中心
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2012年10月25日
【公告號】CA2889749A1, US20150275381, WO2014065692A1