[发明专利]一种全智能电解槽扎固装置

说明书

本专利提出了一种通过智能装置进行电解槽阴极碳块糊料扎固的方法。在待扎固的电解槽上放置1‑5台智能扎固机，通过扎固机间WIFI（蓝牙或无线）通讯确保全槽有序、安全、快速扎固。每个捣固机包括（双轨）运行机构、机架、振动捣固锤系统、激光传感器和wifi（或无线）互联通讯系统、控制系统、料仓等构成。

技术领域

有色金属冶金智能装备。

背景技术

全球铝电解产能达5000万吨，中国3000多万吨，电解槽是电解铝生产核心装备，电解槽国内寿命在5年左右，按400KA电解槽估算，每年中国大修槽数量3/5=6000台以上。国内电解槽大修筑炉关键环节是阴极炭块的扎固。国内通常由10个左右专业捣固锤手通过气锤对炭块立缝、边缝和人造伸腿进行捣固。存在专业人员需求量大、人工捣固费时、费力和质量不易保障（隐蔽工程）等问题。并且电解槽扎固工程是决定电解槽运行状态和寿命的关键因素。故传统依靠人工扎固加现场检查的模式必须扭转。

国外发达国家通过自动机械进行电解槽的扎固，通常在电解槽上安装一个小型龙门天车，通过人工操作液压机械进行压实糊料，属自动化装备。存在装备特别笨重，捣固质量不理想，不适宜在中国使用。

发明内容

本专利主要提出在电解槽扎固时采用智能扎固机群组进行作业，即每台槽采用1-5台智能捣固机进行联网协作捣固，（双轨）无人小车或者直线电机通过齿条轨构成电解槽纵向运动机构，机架部分通过纵向运动机构承载，在机架上有纵向运动。

通过1-5个扎固机群进行联网捣固。

每个捣固机包括（双轨）运行机构（4）、机架（5）、振动捣固锤系统（6）、激光传感器（7）和wifi（或无线）互联通讯系统、控制系统和料仓等。

（双轨）运行机构包括：步进无人小车系统，即通过两个无人轨道小车运行于槽水平沿板，轨道小车间架设机架。或者采用在两槽水平沿板铺设齿条轨道，采用直线电机驱动，进行机架承载。

机架承载系统（5）包括：承载梁（单梁、双梁或三梁）、在承载梁上运动的垂直模组。

振动捣固锤系统（6）：采用活动安装方式架设在垂直模组上，包括捣固锤和振动器，捣固锤采用油孔供油滑润。

激光传感器系统（7）：在承载梁安装两个激光传感器进行炭块长块确认和机架运行水平调节。在垂直模具上安装向下激光传感器，进行模块端部位置确认。

（或无线）通用系统：在每个捣固机主控板上安装wifi通用模块，便于几个捣固机间相互通讯，同时通过手机APP程序向主控板进行操作参数和运动控制。

控制系统：通过伺服电机编码器和激光传感器进行双回路控制，以激光传感器数据为主。

对于在机架承载梁位置运动以伺服电机编码器输出进行控制。

对于双梁或三梁承载梁，可以在梁上进行安装料箱和螺旋预热（或振动）加料装置，对阴极炭块间隙进行加料。

附图说明:

图1：多台扎固装置俯视图；

图2：单台扎固装置示意图；

1.捣固机1；2.捣固机2；3.捣固机3；4.运行机构；5.机架；6.振动捣固锤系统；7.激光传感器系统。

案例1：某500KA电解槽采用全自动捣固机进行阴极碳糊捣固，每台槽放置3组捣固机。捣固机通过WIFI通信。通过WIFI将手机和捣固机控制系统相连，手机APP将电解槽相关参数和捣固工艺要求传入捣固机。每组捣固机自动运行到初始位进入工作状态。人工进行捣固锤头更换，进行人工布糊料，设备进行自检（确定炭块位置）后通过激光进行糊料检查，当糊料检测位置达到要求，开始进行捣固。根据每台捣固机控制系统内记忆，确定相互位置，确保不漏扎和不撞架。根据需求进行人工捣固锤更换后进行其它位置扎固。