一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置的制作方法

本实用新型涉及铝电解设备领域，具体为一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置。

背景技术：

铝电解槽打壳装置是维持下料口畅通的重要设备，现有打壳方式中，打壳气缸在槽控机控制下定期推动打壳锤头击打下料口处电解质壳面，确保下料通道保持畅通，现有打壳方式存在打壳系统故障率高、寿命短、系统维护工作量大、维护成本较高等问题，同时，因锤头频繁进出电解质，锤头还存在“粘包”现象，工人处理这种锤头包的工作量也相应增大，并且，因锤头消耗磨损快，对原铝质量影响也较大，因此，优化现有打壳方式，彻底解决现有打壳方式存在的突出问题是当前铝电解行业的重要研究课题。

近年来，铝电解科研技术人员提出了一系列优化现有打壳方式的解决方案，主要包括控制打壳锤头进入电解质深度、减少打壳锤头在电解质中的滞留时间、采用合金锤头以及通过监测火眼状态进而降低打壳频次等，这些技术的应用在一定程度上能弥补现有打壳方式存在的不足，但也没有从根本上解决现有打壳方式存在的打壳系统故障率高、工人维护工作量大、对原铝质量影响大等突出问题。

因此，提供一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，该打壳装置包含打壳气缸(1)、打壳锤杆(2)、打壳锤头(3)、二位二通阀(4)，该打壳装置集成了脉冲气流打壳功能与打壳锤头破壳功能，在电解质表面形成硬结壳前采用脉冲气流破壳，在电解质表面形成硬结壳后采用打壳锤头破壳，实现了以脉冲气流破壳为主，锤头破壳为辅的新打壳模式，大幅降低了打壳锤头的使用率，大幅提高了破壳成功率，达到了优化物料平衡、降低劳动强度以及降低生产成本的目的。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，该打壳装置充分利用了电解质壳面打开后短时间内不会形成硬结壳的机理，提出了以脉冲气流破壳与锤头破壳模式进行有机结合的复合式破壳思路，通过合理设置脉冲气流破壳间隔，确保下料点始终保持畅通的状态，该打壳装置可有效优化物料平衡，降低劳动强度，铝电解槽安装该打壳装置后可实现电解槽安全平稳高效运行的目的。

本实行新型的目的是这样实现的：

一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，包括打壳气缸(1)、打壳锤杆(2)、打壳锤头(3)，打壳气缸(1)下连接有打壳锤杆(2)，打壳锤杆(2)下端连接有打壳锤头(3)，其特征在于：打壳锤头(3)中部设置有贯通孔，打壳锤头(3)中部贯通孔通过气体管路与二位二通阀(4)及主气源连接，二位二通阀(4)在plc控制器(10)或槽控机输出的控制脉冲控制下实现开启与关闭，在二位二通阀(4)开启后，主气源气流通过打壳锤头(3)中部贯通孔喷出并冲破火眼处电解质壳面，保持下料通道畅通。

所述的一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，其特征在于：打壳锤头(3)中部贯通孔通流面积为20-5000mm²。

所述的一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，其特征在于：plc控制器(10)输出的控制脉冲间隔为5-180秒，脉冲宽度为1-5秒。

所述的一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，其特征在于：主气源采用压缩空气、氮气或氩气，压力范围为0.1-1mpa。

所述的一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，其特征在于：打壳气缸(1)采用单气缸结构时，与打壳锤头(3)中部贯通孔连接的气体管路由锤头进气管(9)、软连接管(8)、止回阀(7)、伸缩管(6)、软管(5)连接而成，伸缩管(6)在打壳气缸(1)带动下实现伸缩运动，伸缩管(6)采用活塞杆为空心结构的气缸或弹簧管。

所述的一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，其特征在于：打壳气缸(1)采用双气缸结构时，与打壳锤头(3)中部贯通孔连接的气体管路由锤头进气管(9)、止回阀(7)、软管(5)、锤头贯通孔疏通管(12)连接而成。

所述的一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，其特征在于：plc控制器(10)或槽控机向打壳电磁阀发出打壳信号，打壳电磁阀控制打壳气缸(1)动作，并带动打壳锤杆(2)、打壳锤头(3)击穿火眼处电解质壳面，实现锤头打壳功能。

积极有益效果：本实用新型提供的一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，提出了以脉冲气流破壳与锤头破壳模式进行有机结合的复合式破壳思路，实现了以脉冲气流破壳为主，锤头破壳为辅的新打壳模式，该装置可有效减少锤头“粘包”现象的发生，降低工人处理锤头包的工作量，该装置可有效提高火眼畅通率，优化铝电解槽物料平衡，该装置可大幅降低打壳锤头使用率，延长锤头寿命，该装置可大幅提升原铝质量，为企业生产高纯铝提供技术支撑，该装置可有效降低打壳气缸使用频率，降低打壳系统维护工作量，同时，脉冲气流还有助于减少火眼周围物料堆积，该打壳装置通过对现有打壳方式的优化，达到了优化物料平衡、降低劳动强度以及降低生产成本的目的，本实用新型可在线安装，实施方法简单易行，适用于各种类型铝电解槽。

附图说明

图1为本实用新型实施例1铝电解打壳装置示意图；

图2为本实用新型实施例2铝电解打壳装置示意图；

图3为本实用新型实施例3铝电解打壳装置示意图；

图4为本实用新型实施例4铝电解打壳装置示意图；

图5为本实用新型实施例5铝电解打壳装置示意图；

图中1、打壳气缸，2、打壳锤杆，3、打壳锤头，4、二位二通阀，5、软管，6、伸缩管，7、止回阀，8、软连接管，9、锤头进气管，10、plc控制器，11、导向管，12、锤头贯通孔疏通管。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的说明：

一种集成脉冲气流打壳功能的铝电解打壳装置，包括打壳气缸(1)、打壳锤杆(2)、打壳锤头(3)，打壳气缸(1)下连接有打壳锤杆(2)，打壳锤杆(2)下端连接有打壳锤头(3)。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，所述的打壳锤头(3)中部设置有贯通孔，打壳锤头(3)中部贯通孔通过气体管路与二位二通阀(4)及主气源连接，二位二通阀(4)在plc控制器(10)或槽控机输出的控制脉冲控制下实现开启与关闭，在二位二通阀(4)开启后，主气源气流通过打壳锤头(3)中部贯通孔喷出并冲破火眼处电解质壳面，保持下料通道畅通。

实施例1

如图1所示，所述的打壳锤头(3)中部贯通孔通流面积为150-650mm²。

如图1所示，所述的二位二通阀(4)为全铜常闭电磁阀，线圈电压dc24v，型号为dn15。

如图1所示，所述的软管(5)采用pu管，规格为16*12mm。

如图1所示，所述的打壳气缸(1)采用单气缸结构，与打壳锤头(3)中部贯通孔连接的气体管路由锤头进气管(9)、软连接管(8)、止回阀(7)、伸缩管(6)、软管(5)连接而成。

如图1所示，所述的伸缩管(6)采用活塞杆为空心结构的气缸，气缸缸径80mm，行程不小于打壳气缸(1)的行程。

如图1所示，所述的止回阀(7)材质为304不锈钢，型号为dn15。

如图1所示，所述的软连接管(8)采用304不锈钢金属波纹管，型号为dn15。

如图1所示，所述的plc控制器(10)输出脉冲为dc24v，脉冲间隔设定为30秒，脉冲宽度设定为1秒。

如图1所示，主气源采用压缩空气，压力范围为0.3-0.7mpa。

如图1所示，plc控制器(10)或槽控机每间隔600秒向打壳电磁阀发出打壳信号，打壳电磁阀控制打壳气缸(1)动作，并带动打壳锤杆(2)、打壳锤头(3)击穿火眼处电解质壳面，在打壳过程中，打壳锤头(3)中部贯通孔需保持一定的正压气流，防止电解质进入打壳锤头(3)中部贯通孔，正压气流可采用plc控制器(10)控制二位二通阀(4)产生的脉冲气流或引入打壳气缸乏气。

本实施例可通过对plc控制器(10)进行编程进而接管槽控机打壳功能，可有效降低打壳锤头使用率，提高火眼畅通率，能显著降低工人劳动强度及生产成本，本实施例主气源可直接采用出铝气缸用气源，也可单独配管，本实施例各下料点脉冲气流打壳功能可通过plc控制器(10)实现单点控制。

实施例2

如图2所示，与实施例1不同之处在于：所述的伸缩管(6)采用pu弹簧管，规格为16*12mm。

本实施例简化了脉冲气流管路结构，本实施例主气源可直接采用出铝气缸用气源，也可单独配管，本实施例各下料点脉冲气流打壳功能可通过plc控制器(10)实现单点控制。

实施例3

如图3所示，与实施例1不同之处在于：锤头进气管(9)不直接与打壳锤头(3)连接，脉冲气流从锤头进气管(9)进入打壳锤杆(2)内部空间，并通过打壳锤头(3)喷出。

本实施例简化了锤头进气管(9)结构，但降低了脉冲气流冲击力，本实施例主气源可直接采用出铝气缸用气源，也可单独配管，本实施例各下料点脉冲气流打壳功能可通过plc控制器(10)实现单点控制。

实施例4

如图4所示，与实施例1不同之处在于：打壳锤头(3)设置有两个对称的贯通孔。

本实施例改变了打壳锤头(3)的结构，在下降锤头打壳过程中，打壳锤头(3)内的贯通孔不会进入电解质，可有效防止贯通孔堵塞现象发生，本实施例主气源可直接采用出铝气缸用气源，也可单独配管，本实施例各下料点脉冲气流打壳功能可通过plc控制器(10)实现单点控制。

实施例5

如图5所示，与实施例1不同之处在于：打壳气缸(1)采用双气缸结构，与打壳锤头(3)中部贯通孔连接的气体管路由锤头进气管(9)、止回阀(7)、软管(5)、锤头贯通孔疏通管(12)连接而成，在打壳锤头(3)上连接有导向管(11)。

本实施例采用了双气缸结构，增设了锤头贯通孔疏通管(12)及导向管(11)，在锤头打壳回程过程中，锤头贯通孔疏通管(12)可实时清理贯通孔内电解质，有效防止贯通孔堵塞现象发生，本实施例主气源可直接采用出铝气缸用气源，也可单独配管，本实施例各下料点脉冲气流打壳功能可通过plc控制器(10)实现单点控制。

以上实施例仅用于说明本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围之内。