[发明专利]一种铝槽打壳吹扫喷溅装置

说明书

技术领域

本发明属吹扫防护技术领域，具体涉及一种铝槽打壳吹扫喷溅装置。

背景技术

在电解铝生产中，自焙电解槽中的表面凝壳13，妨碍下料和熄灭阳极效应，打壳作业是电解车间的重要生产工序。

打壳锤头将进料口打开，方使氧化铝顺利进入电解质熔液15中。但熔融电解质液14又会黏附在打壳锤头上，出现电解槽打壳锤头“粘包”现象。打壳锤头越粘越大，随后破壳效率越来越差，妨碍添料顺畅进入电解槽，影响正常物料平衡，氧化铝浓度难以控制甚至过低时，所发生阳极的效应，迫使槽温升高等，引发技术条件波动，造成能源、物料浪费，最终将使经济技术指标趋于恶化。

如附图1铝槽打壳气路、电控系统主要部件图所示，打壳气缸5垂直安装，相对活塞上下划界，分别有上气孔8和下气孔9，上气孔与气控二位五通阀12上4号气路口连接，下气孔与2号气路口连接，气控二位五通阀1号气路口接6～8Bar动力供气源管。

当打壳时，地面气控柜内的打壳换向阀16，3号气路口接～2Bar气控指令气源，打壳电磁阀受电后，2-3和1-4气路通，发出打壳气控指令给气控二位五通阀，此时气控二位五通阀1-4气路通，供气源向打壳上气缸充压，同时2-3气路通，下气缸对外排放气，在气缸活塞4行程推力和活塞连接的钎杆锤头重力共同作用下，活塞快速驱动锤头向下，实现有力打壳。

执行A秒后，还是气控柜内的打壳换向阀，打壳电磁阀失电，阀芯弹簧推动自复位，切换成1-2和3-4气路通，即放空打壳气控指令、发出提锤气控指令；这时，气控二位五通阀收到提锤气控指令后，切换至1-2气路通，供气源向提锤下气缸充压，同时4-5气路通，上气缸对外排放气，在气缸活塞行程推动下，克服活塞连接的钎杆锤头重力，活塞缓慢向上提锤。

气控柜内的打壳换向阀，电磁阀受电发出A秒打壳气控指令外，其余时段保持提锤气控指令130秒，如此循环。传输气控指令的低压气源与气缸动力供气源，相互独立。

打壳气缸上的气控二位五通阀，听从打壳换向阀气控指令，操控活塞作上行或者下行往复二位动作。

打壳气缸行程末端设有缓冲腔，防止活塞与端底盖碰撞；锤头和活塞钎杆间采用螺纹或焊接连接，要求锤头必须到达熔融电解质液，否则易出现打壳不到位，进料口不开，不能及时加进料，导致发生阳极效应；然而，锤头太长在熔融电解质液中浸泡时间过长，从而电解质熔融黏附物比较多，有助于“粘包”长大，降低打壳效率。

打壳气缸昼夜动作700次以上，每次锤头浸泡在高达950℃的冰晶石90％、氧化铝5％及添加剂5％组成的熔液中2～3秒，造成锤头浸泡时间过长、电解质熔融黏附物比较多、清理“粘包”费时耗力、甚至频繁更换锤头等系列问题的原因有：设定执行打壳气控指令A秒在2～6秒可调，时长过大，同时多气缸充气拉低供气管网压力，活塞提锤缓慢；活塞连接的钎杆锤头过重，启动惯性太大；气缸活塞下面积小于上面积，天生提升力不足。

通常活塞行程约有2000mm长，一方面由氧化钠、氧化钙、氧化镁分解成的冰晶石所构成的电解质主体成分不断变化，会造成表面结壳硬度和粘度不一样；另一个方面熔融电解质液，随生产调整有100mm波动范围，电解质壳体温度500℃左右，因此，打壳所需锤击力度和插入有效深度也要跟随调控。

到目前为止，围绕打壳效率设计的气动系统，对提锤效率考虑不够，减少锤头滞留措施不力，另外打壳过程按时序开环控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种铝槽打壳吹扫喷溅装置，该装置由圆环柱形压力缓冲腔内筒与钎杆护套间形成环缝喷射出口，构成一体化空心柱状体结构，以活塞钎杆护套形式安装固定，收集打壳气缸排放气后，喷射出的气流经空心柱状直行引导段，对打壳路径上的钎杆锤头、熔融电解质液实施吹扫，既对钎杆锤头表面强塞保护气膜，还对熔融电解质液冲击喷溅，逼迫熔融电解质液生成气凹穴。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，一种铝槽打壳吹扫喷溅装置，包括圆环柱形压力缓冲腔2和包裹于钎杆锤头3外且位于圆环柱形压力缓冲腔内筒27内的钎杆护套26，所述钎杆护套26与圆环柱形压力缓冲腔的内筒间隙形成环缝状吹扫喷嘴1，所述环缝状吹扫喷嘴具有环缝气流出口23指向打壳路径上的钎杆锤头3，所述圆环柱形压力缓冲腔的内筒壁设置有延长的直行引导段21；在所述圆环柱形压力缓冲腔收集打壳气缸排放气后，相互连通的所述环缝状吹扫喷嘴喷射出的气流，经空心柱状直行引导段，对打壳路径上的钎杆锤头、熔融电解质液进行吹扫，对钎杆锤头表面强塞保护气膜，还对熔融电解质液冲击喷溅，逼迫熔融电解质液生成气凹穴，减少锤头黏附电解质熔融物几率。