Устройство для обслуживания электролизных ванн

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ia> l 002411 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01 10.81(21) 3381050/22-02

151) М. Кп.з

С 25 С. 7/06 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (53) УДК621. 357. 1 (088.8) Опубликовано 070383, Бюллетень NP 9

Дата опубликования описания 070383 (72) Авторы изобретения

А.В. Гавриш, В.Б. Эиновкин, Г.М. Кющ ров, Г.Г. Раннев и Ю.P.Ñåâóìÿí

Всесоюзный научно-исследовательский и "конструкторский институт Цветм тавтоматнка ..« (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫХ ВАНН

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при обслуживании ванн электролитического рафинирования меди, никеля и некоторых других металлов.

Процесс электролитического рафинирования меди протекает в ваннах, конструктивно объединенных в серии. В процессе электролиза отдельными электродами могут возникать короткие замыкания, которые приводят к перераспределению токов между ними и, в результате, к значительному ухудшению технико-экономических показателей процесса электролиза. Поиск и устранение коротких замыканий в процессе электролиза является одним из самых трудоемких операций и производится на всех отечественных и зарубежных предприятиях вручную, что требует значительных затрат тяжелого физического труда so вредных условиях.

Известно устройство для автомати.ческой замены электродов, используемЫх при электролитической очистке металлов, Устройство обслуживает несколько расположенных последователь,но электролитических ванн. По обеим сторонам ванн по параллельным направляющим двигается устройство для вертикального перемещения электродов. . В кронштейне имеется два горизонтальных стержня, расположенных перпендикулярно электродам. С помощью стерж" ней и кронштейна электроды могут захватываться для дальнейшей, транспортировки (1) .

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для обслуживания электролизных ванн, содержащее подвижную относительно серии ванн каретку, несущую размещенные на ней датчики коротких замыканий и грузоподьемное устройство (2).

Устройство автоматически перемещаетсй по рельсам вдоль серий ванн и регистрирует с помощью специальныс датчиков параметр, зависящий от то" ка, протекающего через катодный ло« мик. В качестве упомянутого параметра может быть либо магнитное поле, либо температура ломика. Число датчиков соответствует числу катодов в ванне, а их двйжение происходит вдоль катодных ломиков. При превышении измеряемым параметром некоторо" .го порогового значения, устройство останавливается возле соответствующего катода,к месту короткого замы1002411кания перемещается каретка с грузоподъемным устройством,,Дефектный< катод поднимается. из ванны с помощЬю грузоподъемного устройства и переправляется в бункер дефектных като,дов. Одновременно, из другого бунке- 5 ра движется новый катод, который опускается на место изъятого из ванны.

НедостаткоМ этого устройства явля,ется необходимость иметь запас като1 дов, что при реальном числе коротко- 1() замкнутых электродов (20-40% от их общего числа) составляет значительную величину. Кроме того, неизвестно,.на каком этапе растворения будет изъят дефектныЪ катод и, соответственно, неизвестно, какой толщины катоды необходимо иметь в бункере для получения товарных катодов необходимого веса. Движение датчиков вдоль катодных ломиков требует точного располох<ения ломиков в ванне. Подъем тяжелого катода может привести к обрыву ушек, падению катода в ванну и ее повреждению. Очевидно, указанные недостатки препятствуют практическому использованию устройства, поскольку отсутствуют сведения о внедрении его на каком-либо предприятии, несмотря на то, что оно запатентовано в основных промышленно развитых капиталистических странах.

Целью изобретения является механизация и автоматизация процесса устранения коротких замыканий.

Это достигается тем, что устрой" ство для обслуживания электролизных 3э ванн, содержащее подвижную относительно серии ванн каретку, несущую размещенные на ней датчики коротких замыканий и грузоподъемное устройство, снабжено двумя рамами, установленны- 4О ми на каретке симметрично относительно грузоподъемного устройства, смонтированными с возможностью регулируемого перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси грузо- 45 подъемного устройства, ножами для. удаления дендритов и,валками для правки катодов, причем ножи установлены на раме с возможностью перемещения в направлении, параллельном продольной оси грузоподъемного устройства на расстояние не менее, чем высота катода, и рабочие кромки их расположены ниже валков, а валки расположены симметрично относительно грузо" подъемного устройства, а также тем, что рабочие кромки смещены относительно штока привода в сторону обрабатываемого электрода. При этом число валков не менее четырех, причем в рабочем состоянии они в горизон- 60 талонной плоскости устанавливаются, на расстоянии, равном толщине катода.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - схема уста- $5 новки ножей в ванне при удалении дендритов.

Устройство содержит средства передвижения 1, каретку 2, с размещенным на ней грузоподъемным устройством

З,датчики коротких замыканий 4,рамы 5 ножи б,валки 7,шток 8 привода 9,электроды 10.Рамы устройства раздвигаются с помощью отдельного привода 11.

Устройство работает следующим образом.

По команде с пульта управле-! ния или в соответствии с заданной программой устройство обслуживания перемещается и останавливается у ванны с задаяным номером..Каретка начинает движение вдоль ванны, перпендикулярно расположенным в ней электродам, При обнаружении датчиком короткого замыкания каретка останавливается таким образом, чтобы грузоподьемное устройство разместилось над соответствующим катодным ломиком.

В том случае,, если период рафинирования только начался и короткие замыкания вызваны, в Ьсновном, искривленным катодом, грузоподъемное устройство опускается, захватывает катодный ломик, и поднимает катод над ванной. В этот момент рамы с ножами сходятся таким образом, что валки оказываются прижатыми к верхней части катода, а рабочие кромки ножей располагаются под валками на расстоянии 3-5 мм от катода. Затем грузоподьемное устройство протягивает катод через валки и, тем самым, выправляет имеющиеся неровности. Если же к этому времени уже образовался дендрит, то он будет удален с помощью ножей °

После этого рамы раздвигаются в исходное положение и грузоподъемное устройство опускает катод на прежнее место.

В том случае, если с начала процесса растворения анода прошло несколько дней, то подъем тяжелого катода и протягивание его через валки требует значительных усилий. и может привести к обрыву ушек и падению катода в ванну, К этому времени короткие замыкания вызываются в основном дендрйтами, поэтому для их удаления устройство останавливается над катодным ломиком с током короткого замыкания, сдвигает рамы на расстояние

0,7-0,8 размера между разноименными электродами и опускает ножи до уровня электролита (фиг. 2, а). Затем рамы сдвигаются таким образом, чтобы ножи оказались на расстоянии

3-5 мм от катода, после чего с помощью привода ножи опускаются параллельно катоду, удаляя с его поверхности дендриты (фиг. 2, б). В дальнейшем ножи Возвращаются в исходное положение и вновь осуществляется опера1002411 ция контроля отсутствия короткого замыкания, Техническая реализация устройства возможна на основе средств передвижения колесного типа с перемещением по рельсам, проложенным вдоль серии ванн по проходу. Предпочтительным вариантом привода средств передвижения является электрический привод, а приспособления для устранения коротких замыканий — пневматический привод. При этом может быть обеспечена точность позиционирования у электролизных ванн 3-5 мм, что вполне достаточно для процесса их обслуживания.

При устранении коротких замыканий 15

:точность позиционирования над катодным ломиком может быть получена весьма высокой при установке каретки по максимуму магнитного поля или инфра- красного излучения данного ломика. 20

Погрешность, определяемая выбегом устройства,. может быть ликвидирована с помощью системы обратной связи и реверсивного двигателя. Управление устройством может осуществляться не- 25 посредственно оператором или дистанционно с помощью радио или индуктивного канала.

Проведенные экспериментальные ис следования подтвердили работоспособ- () ность предложенного устройства для обслуживания электролизных ванн. Экономическая эффективность предложенного устройства по сравнению с прототипом определяется экоиомией металла, необходимого для катодов, которые устанавливаются взамен дефектных поскольку в предлагаемом техническом решении в ванну возвращаются исправные катоды. Кроме того, отпадает необходимость в затратах труда на исправление дефектных катодов.

Годовой экономический эффект составит 19 тыс. руб.

Формула изобретения

1. Устройство для обслуживания электролизных ванн, содержащее подвижную относительно серии ванн каретку, не.сущую размещенные на ней датчики ко ротких замыканий v грузоподъемное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью механизации процесса устранения коротких замыканий между электродами, оно снабжено двумя рамами, установленными на каретке симметрично относительно грфзоподъемного устройства, смонтированными с возможностью регулируемого перемещения в направлении,.перпендикулярном продольной .оси грузоподъемного устройства, ножами для удаления дендритов с приводом и валками для правки катодов, причем ножи установлены на раме с возможностью перемещения в направлении, параллельном продольной оси грузоподъемного устройства на расстоянии не менее .чем высота катода, и рабочие кромки их расположены ниже валков, а валки расположены симметрично относительно грузоподъемного устройства, 2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что рабочие кромки ножей смещены относительно штока привода в сторону обрабатываемого электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ Р 2623938, кл. С 25 С 7/06, 1977.

2. Патент СЩ Р 4028211, кл. С 25 С 7/06, 1977.

1002411

Составитель B.Êðàñèíà

Редактор Н.Коляда Техред С.Мигунова..

КорректоР О, Билак

Филиал ППП Патент „ г.ужгород, ул,Проектная, 4

Заказ 1734/11 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комите а СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5