一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋁電解技術領域，特別涉及一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置和方法。
【背景技術】
[0002]點式下料技術是現代鋁電解技術的一大突破。目前，點式下料器是由打殼裝置和下料裝置兩個部分組成，其中打殼裝置實現在電解槽結殼表面上打開一個孔穴，下料裝置實現將定容室中的氧化鋁通過打開的孔穴卸入電解質中。打殼裝置由打殼氣缸和錘頭組成，錘頭通過錘頭桿與氣缸活塞相連，當氣缸活塞運動時，便帶動錘頭上、下運動而打擊電解質表面結殼；下料裝置由氣缸帶動鋼筒中的透氣活塞及下端裝有鐘罩的密封鋼管組成，當氣缸活塞運動到上端時，帶動鐘罩封住鋼筒的下端，此時，料箱中的物料充滿下料器的定容室。當汽缸活塞向下運動時，帶動透氣活塞和鐘罩向下運動，此時，透氣活塞擋住了充料口，而定容室中的料卻隨著鐘罩向下運動而卸入電解槽內。
[0003]當前使用的點式下料系統存在以下幾個問題:(I)打殼與下料裝置是分開的單獨設備，要完成打殼下料工作需要分別使用不同的設備，操作程序多，過程復雜，且設備投資大、安裝困難；2)下料過程中氧化鋁沿著鐘罩的彎嘴進入孔穴時，氧化鋁成堆進入電解質，由于氧化鋁與電解質之間有較大的溫差，當氧化鋁成堆進入電解質時，氧化鋁易形成二次結殼或聚集成塊，影響氧化鋁在電解質中的溶解；(3)錘頭頻繁打殼，經常與電解質接觸，會有電解質粘附錘頭，形成電解質結瘤，俗稱“殼頭包”，如果不及時處理，會堵塞下料口，影響氧化鋁正常下料，從而引發陽極效應；人工處理殼頭包時，要用鋼釬敲打錘頭，易造成打殼錘頭及槽上打殼氣缸的損壞，縮短打殼裝置的使用壽命；人工敲打錘頭時，會將陽極鋼爪上的保護料碰掉，使靠近中縫側的陽極易被氧化消耗，甚至使鋼爪外露而被氧化，影響原鋁質量。

【發明內容】

[0004]本發明針對目前打殼下料裝置成堆下料，裝置復雜和打殼錘頭易形成電解質結瘤等問題，提出了一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置和方法。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
[0006]一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，包括氣缸、料箱、定容裝置、錘頭桿、鋼筒、鋼筒錘頭桿聯動裝置和鋼筒固定裝置，所述的氣缸、料箱、鋼筒自上而下依次設置，所述的錘頭桿豎直設置并穿過料箱和外部鋼筒，且頂部處于氣缸內并設有由氣缸驅動的驅動活塞，錘頭桿的底部設有用于打擊電解槽表面結殼的錘頭，定容裝置設置于料箱內，所述的定容裝置包括入料活塞、出料活塞和定容室，所述的定容室為筒狀且設置于料箱底部的開口上，所述的入料活塞和出料活塞均固定于錘頭桿上，分別用于開閉定容室的進料口和下料口，且入料活塞和出料活塞之間的距離大于定容室的長度，所述的鋼筒錘頭桿聯動裝置設置于鋼筒的內壁上并用于使錘頭桿和鋼筒聯動或使錘頭桿獨立于鋼筒運動，所述的鋼筒固定裝置設置于鋼筒的外壁上并用于使鋼筒單獨固定。
[0007]所述的一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，還包括下料裝置，所述的下料裝置包括下料管和集料腔，所述的下料管的直徑小于鋼筒的內徑且大于錘頭桿的直徑，設置于鋼筒內并通過支架固定于錘頭桿上，集料腔設置于鋼筒上部，為上端內徑與鋼筒內徑相同、下端內徑與下料管直徑相同的環狀裝置，集料腔固定于鋼筒與下料管之間。
[0008]所述的一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，所述的鋼筒錘頭桿聯動裝置包括至少四個環繞錘頭桿均勻設置的聯動電磁閥，聯動電磁閥固定于鋼筒的內壁上且聯動電磁閥的活動端朝向錘頭桿，以實現在聯動電磁閥通電時卡緊錘頭桿，斷電時松開錘頭桿。
[0009]所述的一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，所述的鋼筒固定裝置包括橫梁、外部鋼套和至少四個固定電磁閥，所述的橫梁固定于外部的支撐物上，外部鋼套豎直設置在鋼筒外且頂端固定在橫梁上，外部鋼套的內徑與鋼筒的外徑相同，固定電磁閥環繞鋼筒均勻設置，固定電磁閥固定于鋼套的內壁上且固定電磁閥的活動端朝向鋼筒，以實現在固定電磁閥通電時卡緊鋼筒，斷電時松開鋼筒。
[0010]所述的一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化裝置，所述的料箱的底部為向中心部分傾斜的錐形，所述的定容室設置于料箱底部的中心位置處。
[0011]一種鋁電解槽氧化鋁打殼及下料一體化方法，采用權利要求1-5任一所述的裝置，包括以下步驟:
[0012]打殼步驟:
[0013]步驟一:鋼筒錘頭桿聯動裝置卡緊錘頭桿，同時鋼筒固定裝置松開鋼筒，使錘頭桿與鋼筒聯動，氣缸向下推動驅動活塞，使錘頭與鋼筒同時下降，在電解質表面結殼上打孔，同時入料活塞下降堵住定容室入口，出料活塞下降使物料從定容室中進入集料腔中；
[0014]步驟二:氣缸向上推動驅動活塞，錘頭桿與鋼筒同時上升，外部鋼套刮掉鋼筒上粘附的電解質，出料活塞上升并堵住定容室的出料口，入料活塞上升使料箱內的物料進入至定容室中；
[0015]下料步驟:
[0016]步驟一:鋼筒錘頭桿聯動裝置松開錘頭桿，同時鋼筒固定裝置卡緊鋼筒，使錘頭桿相對于鋼筒單獨運動，氣缸向下推動驅動活塞，入料活塞下降堵住定容室入口，出料活塞下降使物料由定容室進入集料腔中，同時使錘頭下降，固定于錘頭桿上的下料管也同時下降，當下料管的頂端下降至集料腔下料口之下時，集料腔內堆積的物料卸入下料管并繼續向下直至撞擊錘頭后分散呈霧狀進入到電解質表面結殼上所打出的孔中；
[0017]步驟二:氣缸向上推動驅動活塞，錘頭桿上升，出料活塞上升并堵住定容室的出料口，入料活塞上升使料箱內的物料進入至定容室中。
[0018]本發明的優點:
[0019](I)本發明將錘頭桿和與之相連接的錐形錘頭安裝在集料腔和下料管內部，從而實現了打殼下料裝置一體化，解決了現有打殼下料裝置需要分別使用不同的設備來完成打殼和下料工作的問題，節省了一套氣缸、管路及控制系統，減少了設備的投資，且易于安裝，方便維修。
[0020](2)本發明在下料過程中，氧化鋁在卸入電解槽時，受到錐形錘頭的阻擋而成“霧狀”均勻分散的進入電解槽，且錐形角度決定了霧狀大小和氧化鋁的分散性，從而解決了氧化鋁成堆下料的問題，提高了電解質對氧化鋁的溶解速度和氧化鋁在電解槽中分散速度。
[0021](3)本發明在鋼筒上升過程中，外部鋼套將鋼筒上所粘附的電解質刮除，減少了電解質對鋼筒的腐蝕，并且在下料過程中，錘頭與鋼筒分離，粘附在錘頭與鋼筒上的電解質由于錘頭的機械運動而掉落，從而解決了錘頭粘附電解質結瘤的問題，延長了打殼下料裝置的使用壽命，減輕了工人的勞動強度。
[0022](4)本發明在執行打殼命令時，內部錘頭與鋼筒共同運動打擊電解質表面結殼，在殼面上打出大尺寸的下料孔。當執行下料命令時，只有內部錘頭與下料管向下運動，因此能夠實現精準下料，避免氧化鋁散落在殼面上。
[0023]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明裝置的示意圖；
[0025]圖2為鋼筒錘頭桿聯動裝置示意圖。
[0026]其中I為氣缸、2為驅動活塞、3為料箱、4為入料活塞、5為下料活塞、6為定容室、7為聯動電磁閥、8為集料腔、9為錘頭桿、10為外部鋼套、11為下料管、12為鋼筒、13為錘頭、14為固定電磁閥、15為橫梁、16為支架。
【具體實施方式】
[0027]本實施例結構示意圖如圖1所示:
[0028]本實施例包括氣缸、料箱、定容裝置、錘頭桿、鋼筒、鋼筒錘頭桿聯動裝置和鋼筒固定裝置，氣缸、料箱、