鋁電解多功能天車的工作原理及應用

毛洪利

中國有色（沈陽）冶金機械有限公司，遼寧沈陽 110141

0 引言

隨著國家刺激經濟增長措施施行，鋁電解在鋁行業的迅猛發展。鋁電解多功能天車在鋁電解企業發揮了越來越重要的作用。為適應環保的要求和降低勞動成本，這種設備的應用一定程度上大大緩解了工人的勞動強度，提高了生產效率，為鋁電解行業迅猛發展提供了有利保障。

1 鋁電解多功能天車的技術參數

1.1 電解多功能天車型號表示方法

標記示例為：鋁電解多功能天車，跨度28.5m，工作級別為A8，固定葫蘆2臺，每臺額定起重量為25t 。

1.2 電解多功能天車工作環境

1）車間環境溫度為-10℃～+60℃；

2）在25℃的溫度下，空氣的相對濕度不超過85%；

3）電流強度一般有300KA～600KA；

4）最大磁場強度 -200 GS；

5）天車應適應高溫熔鹽、大電流、強磁場、多粉塵和氟化氫煙氣的環境。

2 鋁電解多功能天車的功能

天車的主要功能：

電解多功能天車是大型預焙陽極鋁電解生產的輔助設備，能滿足高溫熔鹽，大電流、強磁場，多粉塵及HF煙氣的環境要求和工藝需要，完成預焙陽級電解槽的下列工藝操作：

1）打殼功能：打開電解質結殼，方便殘極碳塊的更換；2）加下料功能：天車的加料系統采用自動控制和手動控制兩種方式為電解多功能天車料箱加料，再通過天車的下料裝置給電解質液面添加氧化鋁和破碎后電解質（粒度≤10mm）；3）利用清渣裝置把陽極坑內的殘極散塊及結殼電解質清理出去，以便安放新陽極；4）出鋁： 鋁抬包的吊運：抽真空，出鋁，吊運并計量（單包和累加）及顯示，實施打??；5）清理電解質沉淀、浮渣；6）提升陽極母線：吊運母線提升機完成陽極母線提升工作；7）設置通道報警裝置；8）完成安裝和檢修電解槽上部結構和下部槽殼及其它零星吊運。

3 電解多功能天車的主要結構及應用

鋁電解多功能天車主要包括縱向行走的大車、帶有下料、打殼、更換陽極裝置等工具的工具小車以及出鋁用的出鋁小車三部分。

3.1 大車

大車采用箱型偏軌雙梁橋架結構或三梁結構（根據出鋁車額定重量來確定）。主梁與端梁采用銷定位、高強度螺栓聯接，聯接性能好，安裝方便。

大車橋架根據用戶廠房狀況和天車輪壓的大小不同，一般采用有六或八輪支撐，保持合理輪壓，降低基建投資；行走采用三合一減速雙邊驅動變頻調速控制，運行平穩可靠，提高了傳動效率和使用壽命。

3.2 工具小車

工具小車是電解多功能天車的核心，布置有輔助加料裝置、更換陽極裝置、打殼機構、清理鏟、可回轉的操縱室等。行走軌道采用起重鋼軌QU80或QU100，行走機構也選用“三合一”減速機，采用雙邊驅動，采用變頻調速。

3.2.1 操作室

電解槽為大面多點進電，槽間通路狹窄，操作空間小，操作室不能在槽間通過。為了滿足工藝要求，設計成高位操縱室，使其能在電解槽上方通過。所有機構的動作均可在操作室內進行操作。座椅與操作盤聯動，配置合理，操作方便，為了便于從各個角度觀察機構動作，操作室懸掛于環形軌道上，由三合一減速機驅動旋轉，旋轉角度為170°。

3.2.2 打殼機構和更換陽極裝置

打殼、更換陽極裝置是本天車的重要工具，二者以鉸接形式分別安裝在可旋轉的搖籃式工具架的兩端。工具架安裝在大型單排交叉滾柱式回轉支承上，由油馬達驅動的主回轉系統可作任意角度回轉。打殼、更換陽極裝置均設計為伸縮式的。當非工作時，所有機構都縮回到最高點；而在工作時，伸到所需位置，進行打殼、更換陽極作業。

1）為打電解槽中縫，采用新式四連桿式打殼機；

2）更換陽極裝置夾頭結構設計，受力更加均勻，動作快速準確；夾頭架采用防磁鋼強度增強，擰頭對位更加準確。

3.2.3 輔助加料裝置

更換后的新陽極周邊通常要覆蓋少量氧化鋁粉，在工具小車上設有4m3氧化鋁料箱的加料裝置。該料箱安裝在工具小車的一側。下料管為伸縮式，并可作±360°旋轉，使布料均勻，本裝置自成體系，與其它回轉系統互不干擾。使用在電解天車料箱的一側，添置的2m3料箱裝置來完成氟化鹽加料。

3.2.4 陽極坑清理鏟（清渣裝置）

陽極坑清理鏟有兩種安裝形式，一種是放置在小車架上料倉旁，結構緊湊，操作方便，視野開闊，滿足生產工藝要求，清理鏟的采用雙制動卷揚電葫蘆柔性提升控制，清理鏟靠自重下降，利用氣缸進行清理鏟的開閉與振打，使操作方便、運行平穩，大大改善了工人的操作狀況，減輕工人勞動強度，提高勞動生產率。另一種是固定在回轉裝置內，兩瓣對開式抓斗由氣缸帶動連桿開合； 清理鏟由液壓油缸帶動升降，提升速度8/0.78m/min；兩瓣抓斗在把陽極坑中的電解質和陽極碎塊運到指定位置后，放出殘渣，進行連續振打，清除抓斗體上的附著物。

3.3 出鋁小車

在電解多功能天車上，跟據電解槽電流強度和出鋁產能不同，出鋁小車采用起重量有16t、25t、32t。一個（或兩個）可移動的出鋁小車，偏掛在主梁上或在兩個主梁上行走，用三合一減速機驅動，沿主梁的軌道運行。出鋁小車吊鉤采用無磁材料，防磁吊鉤通過滑輪組與卷筒連接，并用電子稱對鋁水稱量。

4 結論

通過對電解多功能天車的工作原理及其應用的介紹，使電解多功能天車的使用單位人員對電解多功能天車得到了進一步認識，加強了對設備的深入了解，從而更好的使用設備，維護設備，提高工作效率。

[1]張質文.起重機設計手冊[M].北京：中國鐵道出版社，1998.

[2]YS/T7 2008.鋁電解多功能機組[S].

[3]成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2010.