一種新型真空抬包液壓傾翻臺

劉民章，劉明亮

(1.青海橋頭鋁電有限責任公司， 青海 西寧 810100；2.北京新冶概能熱工技術有限公司， 北京 100043)

一種新型真空抬包液壓傾翻臺

劉民章1，劉明亮2

(1.青海橋頭鋁電有限責任公司， 青海 西寧 810100；2.北京新冶概能熱工技術有限公司， 北京 100043)

本文介紹了目前普遍采用的鋁液轉注方式，分析了現有轉注方式存在的問題，并介紹了一種新的真空抬包液壓傾翻臺，簡要總結了該裝置的特點和優點。

電解鋁液； 混合爐； 真空抬包； 抬包液壓傾翻臺

1 電解鋁液的轉注過程

1.1 目前的鋁液轉注方式

在電解鋁廠電解車間，當電解槽中的鋁液達到一定量時，就必須將電解槽中的鋁液吸入到真空抬包，再通過專用鋁液運輸車輛將盛裝鋁液的真空抬包運送到重熔鋁錠鑄造、鋁合金扁錠鑄造或鋁合金鑄軋板生產車間，天車將抬包吊運至轉注工位，然后通過手動或電力驅動抬包的傳動機構使抬包包體傾斜至一定角度，使高溫鋁液通過包體上的出鋁口流出，注入混合爐或熔鋁爐的熔池。抬包出鋁口與鋁液接收容器受鋁口之間的距離通常都在1 m左右。這是大多數電解鋁廠都必須經歷的一個生產步驟。在鋁液轉注過程中，為了確保鋁液能夠準確地注入受鋁口，必須依靠操作人員用手把持真空抬包，防止鋁液轉注過程中由于包體晃動、偏轉使鋁液撒倒在熔池外，造成高溫鋁液對操作人員的傷害以及對機械電氣設備的損壞。目前電解鋁廠重熔鋁錠鑄造車間使用的鋁液轉注方式見圖1。

圖1 目前使用的鋁液轉注方式

1.2 目前鋁液轉注方式存在的問題

根據目前鋁液轉注過程，可以發現其存在以下幾個問題：

(1)由于真空抬包是通過起重設備吊運的，而起重設備吊運過程中具有一定的速度，當真空抬包吊運至規定位置并停車后，由于慣性作用，真空抬包包體要產生一定的擺幅。由于包體總重比較大(5 t的真空抬包滿包總重可達10～13 t，而12 t抬包滿載時總重約27 t)，包體擺動時都會產生巨大的撞擊力，無論是對操作人員還是對周邊設備，都是難以承受的，因此，存在巨大的人身、設備損害風險；

(2)由于轉注過程中為保證鋁液轉注的準確性，必須由操作人員用手把持包體，與此同時，還必須用手動或電動操作調整包體的傾斜角度；況且轉注過程中需要起重設備多次進行前后和高度的調整，才能保證鋁液準確過渡。在如此具有危險性環境中近距離的人工操作，操作人員承受的安全風險是可想而知的；

(3)在轉注過程中，由于真空抬包出鋁口距離熔池受鋁口距離較大(約為1 m)，稍有不慎，鋁液轉注路線就會發生偏離，造成鋁液噴灑在受鋁口以外，造成人員灼傷或設備輸電線路損壞；

(4)在高溫鋁液噴灑到出鋁口以外的情況下，如果生產現場留存有冷積水，當高溫鋁液與積水相遇時，就會發生劇烈爆炸，給生產現場操作人員和設施帶來災難；

(5)在生產中，鋁液轉注過程需要長時間占用起重設備，會造成其他生產工序運行不暢。

2 一種新型真空抬包液壓傾翻臺

鑒于鋁液轉注過程中存在的上述問題以及由此可能引發的種種風險，長期以來，鋁冶煉廠工程技術人員和現場操作人員一直分析與研究，希望找到一種省時、省力、安全、可靠并且操作便利的鋁液轉注設施和方法。從目前可以查找到的文獻資料[1-3]來看，只有一種與現有轉注方式不同虹吸管轉注法，但其旨在降低鋁液轉注過程中的金屬燒損，似乎與安全快捷的的鋁液轉注無關。北京新冶概能熱工技術有限公司在長期分析研究高溫鋁液轉注過程的基礎上，開發出一種新型真空抬包液壓轉注傾翻臺，見圖2。

圖2 真空抬包液壓傾翻臺的現場操作過程

2.1 真空抬包液壓傾翻臺的特點

新型真空抬包液壓傾翻臺將抬包翻轉機構和液壓站集成一體，可應用于由真空抬包向混合爐或熔煉爐轉注鋁液。其主要結構包括底座、翻轉架和舉升機構。設備具有整體機動性，使每次鋁液傾倒過程不再始終需要天車懸吊，將抬包的懸吊狀態改為托底支撐狀態，大大提高了穩定性。

新型真空抬包液壓傾翻臺具有以下幾個特點：

(1)該液壓傾翻臺是一種液態金屬轉注設備，它為真空抬包配備了托盤，減少了人工控制環節，不再長時間依賴于起重設備，使生產運行更加高效安全；

(2)采用液壓傾翻臺后，消除了抬包傾翻過程中的長時間懸吊狀態以及人為因素或機械故障可能造成的抬包偏移、翻轉失控，使得抬包能夠在穩定狀態中不斷向接收容器中轉注鋁液，鋁液轉注過程更加安全可靠。

(3)該液壓傾翻臺使用時，將其擺放在受鋁口附近，用天車將重包載荷放置在液壓傾翻臺上以后，天車就可以離開工位去吊運下一個抬包，天車和鋁液運輸車輛的效率得到提高；與此同時，操作人員可以在較遠的地方控制操作手柄上的按鈕實現傾翻轉注鋁液作業，徹底杜絕了人員貼近操作時發生滑包帶來的危險，消除了因抬包晃動造成的鋁液飛濺以及由此可能引發的對操作人員和現場生產設備的傷害和損壞，

2.2 真空抬包液壓傾翻臺的主要優點

真空抬包液壓傾翻臺的主要優點有以下幾個方面：

(1)抬包內的鋁液傾倒更加徹底，沒有鋁液存留于抬包內；

(2)由于該設備有輔助定位系統，因此，可以使得起重設備快速定位；

(3)整機機動性強，可以吊運至任何臨時工位使用；

(4)采用遙控操作，可以實現多位監控鋁液轉注過程；

(5)在生產現場，真空抬包液壓傾翻臺放置對基礎沒有特殊的要求。

3 真空抬包液壓傾翻臺性價比及其應用

目前，國外也開發出了性能類似的產品，但其價格比較昂貴，單臺價格約為150～200萬人民幣，而北京新冶概能熱工技術有限公司開發的真空抬包液壓傾翻臺的以其五分之一的價格提供了相應的功能和擴展應用。該真空包液壓翻轉臺已獲得國家實用新型專利，北京新冶概能熱工技術有限公司對其擁有知識產權。目前，該真空抬包液壓傾翻臺已經在陜西某有色金屬加工廠得到成功應用，取得了較為理想的使用效果。

[1] 劉民章，李賢.一種降低鋁錠鑄造過程中鋁液燒損的設備配置方法[J].輕金屬，2013(1)：52-55.

[2] 劉民章，李賢.淺談混合爐內鋁液的燒損與控制[J].資源再生，2012(3)：54-56.

[3] 劉民章，李賢，穆小杰.虹吸管在鋁液轉注中的應用[J].有色設備，2012(2)：28-30.

A New Type of Hydraulic Tip-over Table for Vacuum Ladle

LIU Min-zhang， LIU Ming-liang

The paper introduces molten aluminium transfered poured pattern which is widely used currently, analyses existing problems of the pattern, presents a new type of vacuum ladle tip-over table, and generalizes the features and advantages of the device briefly.

electrolytic aluminium liquid； holding furnace； vacuum ladle； hydraulic tip-over table for vacuum ladle

2014-12-19

劉民章(1961-)，男，陜西大荔人，高級工程師，現為青海橋頭鋁電股份有限公司技術中心鋁加工研發工程師，主要從事鋁加工工藝技術研究。

TF821

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1003-8884(2015)01-0029-03