避免出铝台包吸进电解质的方法及其装置与流程

本发明涉及电解铝槽技术领域，具体涉及一种避免出铝台包吸进电解质的方法及其装置。

背景技术：

铝厂电解车间用出铝台包把电解槽内的铝液抽到台包里，运到铸造车间铸成铝锭。一般，每台电解槽每天出铝一次。出铝台包是圆柱形容器，外壳是厚钢板，内壁是耐火材料内衬，容积可装3吨到15吨铝。见图1。出铝时，吸铝管插进电解槽槽膛铝液内，开启压缩空气管阀门，0.8Mpa的压缩空气从进口进入引射器，在引射器的三通处形成负压，将台包内的空气抽出台包，使台包内的压力持续降低，铝液从电解槽内向上进入吸铝管，抽入台包。

电解槽在生产时，槽膛内约960℃，由于比重的差别，下层是～20cm厚的铝液，上层是～20cm厚的熔融电解质。电解质的主要成分是冰晶石，化学成分Na₃AlF₆，熔点约930℃。稍微冷却，电解质冰晶石就凝固成坚硬的白色岩石，凝固后的固体电解质比重比铝重，会沉积在台包底部和侧部。

当出铝台包的吸铝管插进电解槽槽膛时，先进入上层的电解质液，不可避免的会有～20cm厚的液体电解质进入吸铝管，然后被抽进台包。当台包运至铸造车间时，台包温度低于电解质的凝固温度，电解质在台包内壁凝固，不会随铝液倒出台包。吸铝管每插入一台电解槽，都会带进一点电解质，电解质在台包的内壁越积越多。现在，台包出铝100～150次后，就得进行清包作业，冷却台包，打开台包盖，工人进入台包，用凿岩机将台包内积存的坚硬的电解质凿碎，取出。台包的清包作业，噪音大，粉尘多，非常辛苦。出铝时吸入电解质使台包的使用周期短，铝厂必须准备更多台包来满足周转的需要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种避免出铝台包吸进电解质的方法及其装置，可以减少或消除出铝台包吸进电解质，从而延长台包的使用周期，减少清包作业。

本发明是这样实现的：

一种避免出铝台包吸进电解质的方法，该方法是在台包盖上方的引射器的压缩空气出口一端设置一个由压缩空气推动翻转的重力翻板；出铝时，开启压缩空气，压缩空气推开重力翻板，重力翻板自由转动；压缩空气推开重力翻板的瞬间，出铝台包内有正压，这个正压将进入吸铝管内的铝液和电解质液压出；调节重力翻板的配重，使压缩空气刚好可以将全部液体压出，而重力翻板向上翻转，重力翻板对压缩空气没有阻碍，出铝台包正常吸入铝液；这时，吸铝管的管口已经浸在铝液中，吸入的铝液不含电解质液。

一种用于实现上述方法的重力翻板装置是这样的，它包括重力翻板，该重力翻板设置于台包盖上方的引射器的压缩空气出口一端；该重力翻板以一根连接钢管作为底座，连接钢管通过连接螺栓和连接螺母固定连接在压缩空气出口钢管上；该重力翻板上还设有配重。

进一步的，重力翻板通过翻板轴和轴套与连接钢管连接，其中翻板轴焊接在重力翻板上，轴套焊接在连接钢管，翻板轴在轴套中能够自由转动。而配重通过配重螺柱和配重螺母可拆卸地连接在重力翻板上，使用时可以根据实际情况调节配重。

使用本发明的重力翻板，可以避免或减少在出铝时吸入电解质，避免出铝台包在使用中容积缩小，避免或减少出铝台包的清包作业。另外，电解槽每次出铝的精度或准确度是电解槽出铝操作的一个指标，出铝时不吸入或少吸入电解质，就提高了出铝的精度或准确度，有利于电解槽的操作管理。

附图说明

图1是出铝台包结构示意图；

图2是设置重力翻板的出铝台包示意图；

图3是重力翻板关闭压缩空气出口时示意图；

图4是重力翻板被压缩空气推开时示意图。

附图标记说明：1-电解质液，2-铝液，3-电解槽，4-吸铝管，5-压缩空气出口，6-引射器，7-出铝台包，8-压缩空气进口，9-台包盖，10-重力翻板，11-翻板轴，12-连接钢管，13-连接螺母，14-连接螺栓，15-压缩空气出口钢管，16-轴套，17-配重，18-配重螺柱，19-配重螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，图1展示了出铝台包结构示意图，图中出铝台包7把电解槽3内的铝液2抽到台包里，运到铸造车间铸成铝锭。出铝台包7是圆柱形容器，外壳是厚钢板，内壁是耐火材料内衬。出铝时，吸铝管4插进电解槽3的槽膛中的铝液2内，开启压缩空气管阀门，压缩空气从压缩空气进口8进入引射器6，在引射器6的三通处形成负压，将出铝台包7内的空气抽出台包，使台包内的压力持续降低，铝液2从电解槽3内向上进入吸铝管4抽入台包。

可以看出，在电解槽3中，电解质液1位于铝液2的上层。当出铝台包7的吸铝管4插进电解槽3槽膛时，先进入上层的电解质液1，不可避免的会有电解质液1进入吸铝管4，然后被抽进台包。

要解决这个问题，就需要使用到本发明的方法和装置。如图2所示，本发明主要是在引射器6的压缩空气出口5的一端增加一个重力翻板10，该重力翻板10以一段连接钢管12作为底座，并且能够自由翻转。该重力翻板10通过连接螺栓14和连接螺母13固定在连接钢管12上。连接钢管12与压缩空气出口钢管15连接。

当重力翻板10处于非工作状态时，会遮挡住压缩空气出口5。如图3所示，在这种状态下，重力翻板10完全将压缩空气出口5封堵，重力翻板10通过翻板轴11和轴套16与连接钢管12连接，具体的说，是翻板轴11与重力翻板10焊接，轴套16与连接钢管12焊接，翻板轴11穿在轴套16内，这样翻板轴11就可以带动重力翻板10朝上翻转，从而打开压缩空气出口5，即从图3的状态到图4的状态。

另外，重力翻板10的背面设置有可拆卸的配重17，该配重17通过配重螺柱18和配重螺母19连接在重力翻板10的背面。配重17为分别的几块，可以增减，如图3和图4中安装了三块。安装时，让重力翻板10挡住压缩空气出口5。

基于上述的装置，本发明的方法是这样实施的：

连接钢管12套在压缩空气出口钢管15上，成为重力翻板10的底座。连接螺母13焊接在连接钢管12上，连接螺栓14用于将连接钢管12紧固在压缩空气出口钢管15上，重力翻板10封堵住压缩空气出口5，即图3所示状态。出铝时，开启压缩空气，压缩空气推开重力翻板10，成为图4所示。重力翻板10能在图3和图4两种所示状态之间自由转动。使用过程需要使重力翻板10在图4状态处于稳定平衡，即没有压缩空气，也不会翻转下来。

开启压缩空气管阀门后，压缩空气进入引射器6。压缩空气推开重力翻板10的瞬间，出铝台包7内有正压，这个正压将进入吸铝管4内的铝液2和电解质液1压出。调节重力翻板10的配重17，使压缩空气刚好可以将全部液体压出，而重力翻板10翻转到达图4位置。这时，重力翻板10对压缩空气没有阻碍，出铝台包7正常吸入铝液2。这时，吸铝管4的管口已经浸在铝液2中，吸入的铝液2不含电解质液1了。下次出铝前，工人手动把重力翻板10翻回堵管位置。

当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。