專利名稱：電解陽極殘極底部電解質(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，具體地說是涉及一種電解陽極殘極底部殘留電解質(zhì)的清理方法。
背景技術(shù)：
預(yù)焙陽極中的大量雜質(zhì)是殘極帶來的，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，殘極含鈉量會高達(dá)1200PPpm，進入到陽極生產(chǎn)線后，會直接影響陽極的CO2活性，造成陽極單耗高、選擇性氧化現(xiàn)象加劇、陽極掉渣嚴(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，殘極所攜帶的Ca、Fe、Mg、Si等雜質(zhì)元素屬于強堿金屬，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，從而加速陽極的電解消耗。
返回殘極在陽極組裝車間首先經(jīng)過電解質(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)及軟殘極無法清理下來，造成殘極中灰份含量升高。，生產(chǎn)過程中殘極等所攜帶的灰份雜質(zhì)，對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，陽極殘極的用量占生陽極配方中干料的20％-30％，在電解槽的氧化反應(yīng)過程中，一些電解質(zhì)滲透到殘極內(nèi)部，使得殘極在再次使用過程中所含的灰分和鈉的含量過高而影響炭陽極的抗氧化能力，同時也會把電解質(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，尚未見記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(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)進入陽極生產(chǎn)線，提高陽極抗氧化性能，延長陽極使用周期的電解陽極殘極底部電解質(zhì)清理方法。
本發(fā)明電解陽極殘極底部電解質(zhì)清理方法通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)本發(fā)明鋁電解陽極殘極底部清理方法包括運送殘極的懸鏈小車、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)明采用了先進的滾筒式殘極底部電解質(zhì)清理方法及對電解返回殘極底部附著的電解質(zhì)進行有效清理的自動清理設(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，清理下來的物料可返回電解繼續(xù)使用，不但能有效提高陽極質(zhì)量，而且不會造成資源浪費；殘極經(jīng)過清理后電解質(zhì)不再進入炭素生產(chǎn)線，提高了殘極的清潔度，降低了陽極中灰分和鈉的含量，殘極中灰分的含量可降低0.04％，不僅提高了炭陽極的抗氧化能力，還可延長陽極的使用周期；同時，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，對組裝懸鏈沒有負(fù)荷，不影響懸鏈系統(tǒng)正常運行。本發(fā)明清理方法專用清理裝置具備在清理過程中可根據(jù)生產(chǎn)線上有無殘極來自動決定裝置的自動啟/停和進行單機、雙機兩種清理選項功能，即可以保證對殘極的有效清理，又可避免在無塊清理時造成的設(shè)備空運轉(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)明電解陽極殘極底部電解質(zhì)清理方法有如下附圖
圖1為本實用新型鋁電解陽極殘極底部電解質(zhì)清理裝置控制流程示意圖；圖2為本實用新型鋁電解陽極殘極底部電解質(zhì)清理裝置安裝示意圖。
圖3為本實用新型鋁電解陽極殘極底部電解質(zhì)清理方法清理裝置剖面示意圖；圖4為本實用新型鋁電解陽極殘極底部電解質(zhì)清理裝置自動控制系統(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；10、2#變頻電機；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、對輪；22、停止器驅(qū)動裝置；23、1#清理器變頻器；24、聲光報警裝置；25、電解質(zhì)清理器PLC控制柜；26、清理器運行狀態(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。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步描述。
實施例1。
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明鋁電解陽極殘極底部清理方法包括運送殘極的懸鏈小車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)步驟是通過固定在1#電解質(zhì)清理器6前、懸鏈運輸架上的前接近開關(guān)3和后接近開關(guān)13對懸鏈運輸線上懸掛殘極的懸鏈小車2是否到位進行檢測的過程；所述的信號傳輸步驟是將前接近開關(guān)3和后接近開關(guān)13感應(yīng)到的信號傳輸給清理器PLC控制器27的過程；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停止或運行的指令的過程；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，對殘極底部電解質(zhì)附著層進行清理的過程；移出步驟是通過固定在2#電解質(zhì)清理器12后側(cè)懸鏈運輸架上的后接近開關(guān)13感應(yīng)到清理完畢的信號并將信號傳輸給清理器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)工作的過程。
所述的清理步驟是連續(xù)進行的，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，第二個殘極小車2進入請你區(qū)，連續(xù)進行清理。每塊殘極清理時間約為34.2秒。清理能力≥60塊/h；每個班次可處理殘極300塊以上。
所述的感應(yīng)步驟設(shè)置有自動啟/停決定步驟，當(dāng)前接近開關(guān)3在3分鐘內(nèi)沒有檢測到懸掛殘極的懸鏈小車2時，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自動停機。
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電機的轉(zhuǎn)速，按照現(xiàn)場殘極底部清理效果和化驗室分析結(jié)果，通過現(xiàn)場操作調(diào)整1#清理器變頻器23、2#清理器變頻器29控制旋鈕進行調(diào)節(jié)。1#變頻電機9和2#變頻電機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9、2#變頻電機10、支架16、對輪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9和2#變頻電機10固定在支架16上，通過對輪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；控制兩臺清理機動作的清理器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)通過導(dǎo)線分別與清理器控制器27和1#變頻電機9、2#變頻電機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，通過導(dǎo)線與清理器PLC控制器27連接。
本實用新型鋁電解陽極殘極底部電解質(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)向前運行，當(dāng)殘極通過懸鏈帶動運行至電解質(zhì)清理器前2000mm時，前接近開關(guān)3感應(yīng)到懸鏈小車2后，將信號及時傳遞給清理器PLC控制器27，確認(rèn)懸鏈小車2待清理；同時，后接近開關(guān)13將有/無懸鏈小車2的觸發(fā)感應(yīng)信號傳輸給清理器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，殘極停止運行；如果清理器PLC控制器27在確認(rèn)清理區(qū)域內(nèi)無塊時，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前行并進入清理區(qū)進行清理，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將信號傳輸給清理器PLC控制器27進行確認(rèn)，清理器PLC控制器27重復(fù)上述步驟發(fā)出指令，后續(xù)殘極再單塊進入清理區(qū)。正常狀態(tài)下，每塊殘極清理時間約34.2秒。
清理機組主要依靠電動滾筒轉(zhuǎn)動時帶動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，其運動軌跡形成一個圓柱刷，當(dāng)殘極運行到滾筒部位時，鋼絲繩對殘極底部電解質(zhì)附著層不斷撞擊、摩擦，從而實現(xiàn)電解質(zhì)與殘極的剝離如圖1所示。為了不增加懸鏈運行阻力，該清理機的清理工作與懸鏈系統(tǒng)的運行保持相對獨立。清理裝置的工作狀態(tài)由清理器PLC控制器27控制。
兩臺清理電機可以實現(xiàn)單獨調(diào)速、啟停，也可實現(xiàn)同時運行。正常生產(chǎn)時，殘極清理時間在34.2秒左右清理完畢，當(dāng)前接近開關(guān)3在3分鐘內(nèi)沒有檢測到懸掛殘極的懸鏈小車2時，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自動停機。
權(quán)利要求
1.一種鋁電解陽極殘極底部清理方法，包括運送殘極的懸鏈小車(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)步驟是通過固定在1#電解質(zhì)清理器(6)前、懸鏈運輸架上的前接近開關(guān)(3)對懸鏈運輸線上有無懸掛殘極的懸鏈小車(2)進行檢測的過程；所述的信號傳輸步驟是將感應(yīng)到的信號傳輸給清理器PLC控制器(27)的過程；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)對殘極底部電解質(zhì)附著層進行清理的過程；移出步驟是通過固定在2#電解質(zhì)清理器(12)后側(cè)懸鏈運輸架上的后接近開關(guān)(13)感應(yīng)到清理的信號并將信號傳輸給清理器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)工作的過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解陽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)進行的，所述的清理步驟是連續(xù)進行的，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)運行的指令；待下一塊需清理的殘極運行至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)單獨調(diào)速、啟停。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁電解陽極殘極底部電解質(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)同時調(diào)速、啟停。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解陽極殘極底部清理方法，其特征在于所述的感應(yīng)步驟設(shè)置有自動啟/停決定步驟，用于在前接近開關(guān)(3)長時間沒有檢測到懸掛殘極的懸鏈小車(2)時，1#電解質(zhì)清理器(6)和2#電解質(zhì)清理器(12)自動停機。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁電解陽極殘極底部清理方法，其特征在于所述的自動啟/停決定步驟的感應(yīng)時間3分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解陽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(9)、2#變頻電機(10)、支架(16)、對輪(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(9)和2#變頻電機(10)固定在支架(16)上，通過對輪(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，具體地說是涉及一種電解陽極殘極底部殘留電解質(zhì)的清理方法。本發(fā)明包括運送殘極的懸鏈小車、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，能有效提高了陽極質(zhì)量，提高了殘極的清潔度，降低了陽極中灰分和鈉的含量，不僅提高了炭陽極的抗氧化能力，還可延長陽極的使用周期。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C25C3/12GK1974029SQ20061002219
公開日2007年6月6日 申請日期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, 馬萬勝, 張明清, 陳彥軍 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司