Способ и устройство, используемые при обработке крышек в верхней части конструкции электролитической ванны

Изобретение относится к способу и устройству для манипулирования крышками укрытия, используемым в электролитической ванне типа Холла-Эру для производства алюминия. Способ относится к манипулированию крышками верхней части конструкции в электролитической ванне, содержащей одну или больше съемных крышек, установленных рядом друг с другом. Такие крышки удаляют при выполнении операций в ванне и устанавливают обратно в рабочее положение после окончания операций, при этом крышки снимают после уменьшения суммарной боковой протяженности крышек путем перемещения крышек вместе в стороны прежде, чем они будут подняты. Устройство укрытия электролитической ванны содержит одну или больше съемных крышек, установленных рядом друг с другом, при этом, по меньшей мере, одна крышка выполнена, по меньшей мере, с одной боковой кромкой, которая перекрывает соседнюю фиксированную или подвижную крышку, и установлена с взаимным зазором по боковым сторонам от упомянутой фиксированной или подвижной крышки для обеспечения определенного взаимного движения в боковые стороны между крышками. Обеспечивается упрощение манипулирования крышками при выполнении технологических операций. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу и устройству, предназначенным для закрывания электролитической ванны типа Холла-Эру (Hall-Héroult) для производства алюминия, благодаря которым предотвращается выпуск технологических газов, образующихся во время процесса электролиза в окружающий ванны воздух, и которые не создают излишнюю помеху при техническом обслуживании ванн.

Уровень техники

Перекрытие верхней части конструкции электролитических ванн типа Холла-Эру для управляемого сбора и удаления технологических газов представляет собой процесс, известный в предшествующем уровне техники.

Патент США US 6,790,337 относится к ванне с верхней частью конструкции, которая может иметь одну или больше съемных крышек. Такие крышки обычно установлены таким способом, что они закрывают длинные стороны верхней части конструкции несколькими крышками, устанавливаемыми рядом друг с другом на структуре рамы.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении было разработано новое решение для съемных крышек электролитических ванн на основе перекрывающих друг друга крышек для того, чтобы а) обеспечить лучшее ограждение и b) упростить работу с крышками при съеме и применении. Такая обработка может выполняться с использованием крана или аналогичного средства с рычагом-манипулятором, разработанным для смены анодов или выполнения других операций в электролитической ванне. Принцип в соответствии с настоящим изобретением можно использовать как для смены одиночного анода (замена одного анода), так и для смены двух анодов (замена двух анодов).

Эти и другие преимущества могут быть достигнуты с помощью изобретения, которое определено в приложенной формуле изобретения.

Перечень фигур чертежей

Настоящее изобретение будет более подробно описано ниже с использованием чертежей и примеров, на которых:

на фиг.1 показан разрез верхней части конструкции электролитической ванны, в виде сбоку;

на фиг.2 показан вид с торца с частичным разрезом верхней части конструкции, показанной на фиг.1;

на фиг.3 показано, как крышки разрабатывают, устанавливают и снимают для замены двух анодов в частичном разрезе В-В верхней части конструкции (в виде сверху);

на фиг.4 показано, как крышки разрабатывают, устанавливают и снимают для замены одного анода в частичном разрезе В-В верхней части конструкции (в виде сверху).

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана секция верхней части 1 конструкции, в которой несколько блоков 2 анода подвешены с помощью подвески 3 для анода. Подвеска для анода зафиксирована с помощью зажима 4 на балке 5 анодов обычным образом. В этом случае некоторые из крышек были удалены, в то время как крышки 6, 7 и 8 установлены на верхней части конструкции.

На фиг.2 показан частичный разрез верхней части конструкции, показанной на фиг.1, в виде с торца. Блок 2 анодов подвешен на подвеске 3 для анода, и крышка 6 упирается в конструкцию рамы в верхней части конструкции.

На фиг.3 и 4 показано, что один набор крышек с каждой стороны электролитической ванны состоит из верхних крышек 10, 12, 14, 20, 22 и 24 и нижних крышек 11, 13, 19, 21, 23 и 25 с равной или разной шириной, которые перекрывают друг друга, создавая, таким образом, плотное соединение между крышками, когда они установлены на ванне. Одновременно с этим, такое перекрытие выполнено таким образом, что уплотнение поддерживается, даже если крышки сдвигают вместе или вытягивают друг от друга в пределах заданной длины. Крышки, расположенные рядом с угловыми крышками, всегда представляют собой верхние крышки.

При замене анодов, как при замене двух анодов 15 и 16 или анодов 17 и 18 (см. фиг.3), так и при замене одного анода из анодов 27, 28, 29 и 30 (см. фиг.4), всегда требуется снимать одну нижнюю крышку и две верхние крышки. Крышки всегда лежат так, что нижняя крышка находится в середине и верхние крышки расположены с каждой стороны. См. фиг.3 и 4. Таким образом, нижние крышки всегда остаются на ванне с каждой стороны этих трех снятых крышек. Три снимаемые крышки, таким образом, можно просто поднять вверх.

Перекрытие разработано таким образом, что крышки можно сталкивать вместе вручную или используя захват для крышки, установленный на кране, для получения лучшего расположения крышек, находящихся в требуемом положении на ванне, когда снятые крышки требуется поставить обратно в требуемое положение. Ширина перекрытия и номинальный зазор А (см. фиг.4) между крышками определяют, как далеко крышки можно сталкивать вместе, без потери функции уплотнения.

Принцип сталкивания крышек вместе в связи с заменой, выполняемой с помощью крана, является важным, поскольку он обеспечивает лучший зазор для крышек, которые оставлены на ванне во время выполнения операции, в результате чего требуется меньшая точность при выполнении операции с помощью крана, когда крышки устанавливают обратно в рабочее положение. После того как крышки будут установлены в нужном положении, их растягивают друг от друга.

Описанная выше обработка крышки (крышек) может выполняться с использованием системы позиционирования. Такая система позиционирования может быть основана на измерении расстояния, при котором используется лазерное или аналогичное устройство, между, по меньшей мере, одной точкой на рычаге манипулятора и одной или больше опорными точками, которые предпочтительно установлены на ванне. Такие системы принадлежат известному уровню техники и, поэтому, не будут описаны здесь более подробно.

Настоящее изобретение имеет следующие преимущества:

- упрощенная операция с крышками с использованием механизма захвата, установленного на рычаге манипулятора или на кране, или на транспортном средстве, когда крышки растягивают друг от друга перед их подъемом, в результате чего зазор между крышками, оставшимися на ванне, становится более широким. Это означает, что требуется более низкая точность для установки/обработки, когда крышки снимают и возвращают обратно;

- улучшенное ограждение, поскольку зазор между соседними крышками заменен перекрывающимися крышками (лабиринтное уплотнение);

- решение пригодно как для обработки, выполняемой с дистанционным управлением, с использованием механизма захвата на кране или транспортном средстве, так и при выполнении операции вручную оператором, находящимся в цеху.

1. Способ манипулирования крышками укрытия электролитической ванны типа Холла-Эру для производства алюминия, содержащего одну или больше съемных крышек, установленных рядом друг с другом, включающий удаление крышек при выполнении операций на ванне и установку их обратно в рабочее положение после выполнения этих операций, отличающийся тем, что при удалении крышек сначала уменьшают общую боковую протяженность крышек путем одновременного сдвига крышек в стороны, а затем их поднимают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при установке крышек обратно в рабочее положение их удерживают таким образом, чтобы их общая боковая протяженность была меньше, чем когда они установлены снова в укрытии электролитической ванны, поскольку крышки раздвигают в стороны после их установки в укрытии электролитической ванны.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из съемных крышек выполнена с возможностью манипулирования с помощью рычага-манипулятора на кране, колесном транспортном средстве или аналогичном устройстве.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что упомянутое манипулирование крышки/крышек выполняют с использованием системы позиционирования.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система позиционирования основана на измерении расстояния с использованием лазера или аналогичного устройства, по меньшей мере, между одной точкой на рычаге манипулятора и одной или больше опорными точками, которые предпочтительно установлены на ванне.

6. Устройство укрытия электролитической ванны типа Холла-Эру для производства алюминия, содержащее одну или больше съемных крышек, установленных рядом друг с другом, причем крышки выполнены с возможностью удаления при выполнении операций на ванне и установки обратно в рабочее положение после окончания этих операций, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна крышка выполнена, по меньшей мере, с одной боковой кромкой, которая перекрывает соседнюю закрепленную или подвижную съемную крышку, и установлена с взаимным зазором (А) по боковым сторонам от закрепленной или подвижной съемной крышки для обеспечения возможности точного взаимного движения в стороны между крышками.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что боковые кромки крышек выполнены таким образом, что, по меньшей мере, одна боковая кромка крышки имеет расположенный снизу фланец, в то время как боковая кромка другой соседней крышки имеет накладываемый сверху фланец.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что подвижные съемные крышки оборудованы, по меньшей мере, одним кольцом, ручкой или аналогичным устройством для работы с ними.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что между упомянутыми крышками установлено термостойкое уплотнение.

10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что крышка/крышки изготовлены из алюминия или сплава алюминия.

11. Устройство по п.6, отличающееся тем, что крышка/крышки оборудованы уступами.

12. Устройство по п.6, отличающееся тем, что уплотнение между крышками представляет собой лабиринтное уплотнение.