電解鋁用陽極焙燒多功能天車主要工具工作原理

摘要：電解鋁用陽極焙燒多功能天車是陽極焙燒車間的主要作業工具，主要完成陽極炭塊到焙燒爐室之間陽極吊運及吸、卸焙燒填充料的工作。吸卸料系統及雙聯夾具是電解鋁用陽極焙燒多功能天車的主要作業工具，本文通過對吸卸料系統及雙聯夾具工作原理的闡述，對工作原理有了理解，便于操作機組。

關鍵詞：電解鋁用陽極焙燒多功能天車;吸卸料系統;雙聯夾具

1、前言

電解鋁用陽極焙燒多功能天車主要作業工具包括吸卸料系統及雙聯夾具;吸卸料系統是完成吸填充料、卸填充料、除塵降溫和卸灰的工作系統;雙聯夾具是機組實施對陽極進行夾持裝爐、出爐的工作機構。

2、吸卸料系統工作原理

吸卸料系統是完成吸填充料、卸填充料、除塵降溫和卸灰的工作系統，吸料動力源分羅茨真空泵和離心風機兩種，本文動力源采用的是離心風機，閥門控制及調節與羅茨真空泵不同。

吸料：離心風機啟動后，吸料管卷揚啟動，吸料管下降至填充料面，靠吸卸料系統產生的負壓使填充料吸入料管，通過伸縮吸料管從大料倉頂部進入倉中，帶料混合氣體進入料倉后，流速突然下降，低于物料的沉降速度，物料便沉積下來落到料倉底部，含塵氣體經除塵系統降溫及過慮后通過離心風機排出。

卸料：啟動卸料管卷揚，卸料管下降，將卸料嘴移動至需要操作的平面處，打開大料倉閘板閥，物料靠自重落下，并堆積在卸料管內，緩慢移動大車，拖動卸料嘴，將填充料平整地鋪墊在操作平面上，卸料完成后，關閉大料倉閘板閥。如物料出現堵塞或不順暢時，啟動振打器，振打倉壁，使物料排出。卸料時產生的灰塵經布袋除塵器過慮后經離心風機排出。

除塵降溫：吸料時，高溫空氣和粉塵從料倉頂部的氣流出口進入旋風除塵器進行一次除塵，大顆粒粉塵進入旋風除塵器灰倉，旋風除塵器灰倉與布袋除塵器灰倉相連，旋風除塵器灰倉滿后，啟閉灰倉閥門使灰降落到布袋除塵器灰倉。

經旋風除塵器除塵后的氣流進入空氣冷卻器冷卻，溫度低于90℃，再進入布袋除塵器進行二次除塵凈化，布袋收集下來的細灰塵沉積到下部粉塵倉中。通過二次凈化后的氣體經離心風機和消音器排放到車間空氣中。布袋除塵靠反吹風空壓機的反吹風作用，采用脈動清灰方式除塵。卸料時產生的含塵氣體直接進布袋除塵，經離心風機和消音器排放到空氣中。

在控制方面：

大料倉接收來至吸料管的填充料，其上設置三個料位計，用以控制料倉內填充料料面。

旋風除塵器、布袋除塵器的底部各設置一個料位計。料位計為隔離式耐高溫阻旋料位計，當物料觸及到探測棒時，經過一系列電路轉換，發出電信號給操作者，執行相應的控制程序。

旋風除塵器入口設置有鉑熱電阻（≤350℃），冷卻器出口設置有鉑熱電阻（≤90℃），離心風機進口管路上設置鉑熱電阻（≤90℃），布袋除塵器入口及離心風機入口設置壓力變送器（約-35kPa），如果超過限定值，發出電信號到控制室內的司機，停止吸料作業，對離心風機起保護作用。

在布袋除塵器與離心風機管路上，有智能壓差變送器、根據壓力變化制定自動脈沖清灰程序。

在布袋除塵器前、空氣冷卻器后的管路上安裝的鉑熱電阻，溫度值（90℃）發出電信號自動控制，超過溫度設定值，停止吸料作業，對布袋除塵器，離心風機起保護作用。

布袋除塵器清灰分為手動和自動兩種：

在離心風機啟動前，先啟動反吹風空壓機對布袋進行清灰。在吸料過程中自動清灰，如布袋堵塞，應停止離心風機進行手動清灰。當停止吸料時，離心風機停止運轉后，自動啟動清灰方式，進行自動清灰。

卸灰：在旋風和布袋除塵器下方設置粉塵倉，旋風除塵器灰倉與布袋除塵器灰倉相連，旋風除塵器灰倉滿后，料位計發出信號，啟動啟閉閥門灰降落到布袋除塵器灰倉，3分鐘（可調）后關閉;當布袋除塵器下方粉塵倉收集到一定高度，料位計發出信號，將天車開到指定位置，打開閘板閥，將粉塵排放。

離心風機啟動時閥門狀態：啟動前3號閥關閉，啟動后打開;

離心風機啟動后料管處于上限位閥門狀態：2號閥門關閉，1號閥門打開。

吸料時2號閥門打開，1號閥門關閉

卸料收塵時2號閥門關閉，1號閥門打開

因選用離心風機，需調節閥門開度，以保證在不吸料的狀態下風機負壓，以免電流過高燒損電機，1號閥門開度30%，2號閥45%，離心風機出口加盲板口徑200mm。

安裝及使用時盡量減少漏風點，以保證吸料能力及降低離心風機電流

用戶供電電壓盡量調至上限，并盡量降低壓降，以降低離心風機電流。

3、雙聯夾具工作原理

雙聯夾具是機組實施對陽極進行夾持裝爐、出爐的工作機構。該夾具每次按常規可夾持陽極2×7塊。車間內不需要再配備輸送設備，而由機組本身承擔從爐坑到陽極編組站或解組站之間的往返運送。充分體現了該天車高效的特點。

該夾具為機械式自動夾緊夾具，通過巧妙的機構，夾具僅需自身的重量和被夾陽極的重量的共同作用即可將陽極夾緊，這樣的夾緊形式，完全不需另配夾緊動力源，而且機械式夾緊特別安全可靠。

夾具升降導向輪為可調式，保證導向輪與軌道間隙在最小范圍，增強夾具運行穩定性。

夾具夾緊力的安全系數大于1.5，以保證夾具夾持陽極穩定可靠。

采用PLC的聯鎖控制來保證夾具在未將陽極放置于固定的平面上時處于自鎖狀態，夾具不能被打開，以防止操縱人員誤動作等而發生事故。

設置有夾具偏擺限位保護措施，在出現誤操作或其它意外時，夾具與其它物品相碰撞也不會造成相碰撞物的損壞。

用電子傳感器進行過載保護，在陽極因層間發生粘連或夾具提升出現卡阻而導致提升裝置過載時，對提升裝置或相關構件進行保護。

夾具體與中間拉桿、導向套、升降部件、滑輪部件、夾具開閉機構等連接成體，可沿軌道柱升降。夾具體上的連桿與中間拉桿相聯，滑輪部件與中間拉桿相聯，陽極夾具通過動滑輪及鋼絲繩與夾具提升裝置相連，實現夾具上升或下降，中間拉桿頂部有電液推桿，通過電液推桿控制卡板，使夾具處于夾緊和松開狀態。

夾塊過程：

對準碳塊放下夾具，碳塊處于兩夾板中間，夾具體繼續下降，夾具體上兩底腳接觸碳塊頂面后，夾具發信限位發出信號，夾具體停止下降，電滑推桿起動后退，中間拉桿處于自由狀態。慢速提升，夾具靠自重夾緊碳塊、即靠夾具自身重量和陽極重量共同作用，即可夾緊，不需要夾緊動力源。

卸塊過程：

與夾塊過程相反，夾具在夾緊狀態下運行，下降至指定位置（或焙燒爐室中）時，夾具發信限位發出信號，電滑推桿起動前進，中間拉桿頭部處于被卡住狀態，夾具松開;卷揚電機啟動，空載夾具，慢速提升至爐室上，可快（或慢）速行走。

4、結語

通過對吸卸料系統及雙聯夾具工作原理的說明，對電解鋁用陽極焙燒多功能天車有了進一步了解，對設計和使用機組提供幫助。

5、參考資料

1）機械設計手冊[M]化學工業出版社，2016成大先主編

2）起重機設計手冊[M]中國鐵道出版社，2013張質文等主編

作者簡介：賈軍利（1980年），男，大學，工程師，主要從事制鋁設備的技術工作