Патент ссср 194328

О П И С А Н И Е lcp 4328

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл, 40с, 3/02

40с, 3/12

Заявлено 01.VI 1,1965 (№ 1015576/22-1) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК С 22d

С 22d

УД К 669.713.7.002.51 (088,8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 30. I l l.1967. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 1Х1.1967

Авторы изобретения

В. Г. Яблоков, В. А. Кузне

Всесоюзный научно-исследовательс алюминиевсй, магниевой и элек

Заявитель

АЛЮМИНИЕВЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР С BEPXHHM ПОДВОДОМ

ТОКА К САМООБЖИГАЮЩЕМУСЯ АНОДУ

Известны и широко применяются в промышленности алюминиевые электролизеры с верхним подводом така к самообжигающемуся аноду, оборудованные местным укрытием в виде колокольного газоотсоса, индивидуальной затяжкой и освобождением анодных штыревых зажимов, анодной рамой и анодными стояками, с расположением части механизмов, обслуживающих электролизер, в зонах выделения вредностей.

Особенность описываемого электролизера заключается в том, что анодные стояки жестко связаны с катодной и анодной ошиновкой и закреплены на неподвижной анодной раме, а неподвижная анодная рама и анодный кожух соединены с анодными штырями при помощи двух систем зажимов анодных штырей. Это повышает степень механизации и автоматизации обслуживания электролизера. Кроме того, электролизер может быть снабжен механизмом для перемещения анода и автоматической перетяжки анодного кожуха относительно анода.

На фиг. 1 изображена централизованная система зажимов, соединяющая анодные штыри с неподвижной анодной ошиновкой (анодная рама условно снята), в плане; на фиг. 2 —централизованная система зажимов, соединяющая анодные штыри с анодным кожухом, в плане; на фиг. 3 — электролизер в,продоль::ом разрезе; на фиг. 4 — .половина (симметричная) электролизера в плане.

Электролизер содержит катодное устройстг-;o 1, стойки 2, основные продольные балки 3, соединенные шарнирами 4 со стойками 2, анодную раму 5, несущую анодные шины 6 с токоподводящими колодками 7, отжимаемыми от анодных шин пружиной 8 до упора в анодные штыри 9.

10 Анодная рама 5 неподвижно подвешена к поперечным балкам 10, которые приварены к основным продольным балкам 8.

Все анодные штыри 9, запеченные в угольном аноде 11, попарно, одной системой, состоящей из рычагов 12 и 18, тяг 14 и 15 и приводного рычага 16, могут прижиматься к колодкам 7.

Под действием силы прпжатия анод удерживается на неподвижной анодной раме. Через колодки ток подводится к анодным штырям. Для уменьшения по абсолютной величине и, главныи образом, для выравнивания перепада напряжения в переходном контакте для ьсех анодных штырей рабочую поверхность колодок 7 выполняют с насечкой (точечный контакт).

Для каждых двух рядов штырей рычаги 16 выводятся на край (на одну сторону) и через компенсационные пружины 17 гайками 18 ïîä30 соединяются к общей тяге 19.

194328

Таким образом, от четырех рядов анодных штырей все рабочие рычаги 16 оказываются подсоединенными к двум тягам 19. Положение тяг о пределяется одним приводом 20, состоящим из электродвигателя, редуктора 21, барабана 22 и тросов 28 — 26. Каждая из тяг соединена со своей обоймой 27, несущей по два узла блоков 28 и 29 и по отводке 80. С помощью этих узлов блоков, а также отводных блоков 81, 82 и 83 осуществлена полиспастная схема между тягой 19 и барабаном 22. В неподвижные участки ниток тросов 28 и 25 полиспастов включены .контактные силомеры 84, а на пути перемещения отводок 80 установлены концевые переключатели 35.

Так оформлена централизованная автомат >чески управляющаяся система зажимов, соединяющая анодные штыри 9 с неподвижной анодной рамой 5.

Каждый из торцов электролизера (в случае полного укрытия его) по стойкам 2 наглухо зашивается листами 86 и 87, а с концами анодных шин б соединяются концы неподвижных анодных стояков 38, идущих от катодных шин предыдущего электролизера. В месте прохода через лист 87 отводок 80 и тросов 28—

26 в нем сделаны отверстия (ф = 25 мл ).

Весь привод 20 системы располагается на неподвижной опорной металлоконструкции, Вторая централизованная автоматически управляющаяся система зажимов, соединяющая анодные штыри с анодным кожухом, выполнена аналогично первой (см. фиг. 2).

Определенная часть расположенных в крайних рядах анодных штырей (каждый в отдельности) зажимается двумя рычагами 89 и 40 и приводным рычагом 41.

При определенном положении рычага 41 рычаги 89 и 40, опирающиеся на анодный кожух

42, сцепляются с анодным штырем и тем самым соединяют его с анодным кожухом.

Для каждого крайнего ряда анодных штырей рычаги 41 выводятся на свой край анодного кожуха и подсоединяются через компенсационные пружины 43 к общей тяге 44 гайками 45.

Таким образом, от двух рядов анодных штырей все рабочие рычаги 41 оказываются подсоединенными к двум тягам 44, положение которых определяется одним приводом 46, состоящим из электродвигателя, редуктора 47, барабана 48, тросов 49 — 52.

Каждая тяга соединена со своей обоймой

58, несущей по,два узла блоков 54 и 55 и по отводке 56. С помощью этих узлов блоков, а также и отводных блоков 57, 58 и 59 осуществлена полиопастная схема между тягой 44 и барабаном 48. В неподвижные участки ниток тросов 49 и 51 полиспастов включены контактные силомеры 60, а на пути перемещения отводок 56 установлены концевые переключатели 61.

Пунктиром на фиг. 2 показаны плоскости по торцам электролизера, которые по стойкам

2 зашиваются наглухо листами 86 и 37. Креп5

4 ление привода 46 централизованной системы зажимов осуществлено на раме 62, связанной с анодным кожухом балками 63. В связи с тем, что анодный кожух может перемещаться в вертикальной плоскости, в местах прохода балок 68 через лист Зб, в нем сделаны вертикальные самоуплотняющиеся щели. Аналогичные самоуплотняющиеся щели в листе сделаны в местах выхода отводки 56 и тросов 49—

52, Эти щели имеют известные скользящие уплотнения.

На определенном участке анодного кожуха, прилегающем к его торцам, размещены узлы блоков для подвески 64 анодного кожуха по полиспастной схеме к механизму 65 перемещения анода и анодного кожуха. Механизм 65 с блоками полиспастной подвески бб, размещенными на опорной металлоконструкции, выполнен из двух барабанов 67, расположенных в рабочей зоне электролизера, т. е. под герметичным укрытием. Однако эти барабаны:пересекают обе продольные балки 8 с уплотнением 68, а опорные подшипники барабанов установлены на кронштейнах 69 вне рабочей зоны; также вне рабочей зоны установлен и привод 65 к барабанам 67. Каждый привод состоит,. например, из открытой шестеренчатой передачи 70, самотормозного редуктора 71, цепной передачи 72 и электродвигателя. Последний укреплен на кронштейне 78, смонтированном на стойке 2 металлоконструкции.

Таким образом, анодный кожух 42 с помощью основных блоков подвесок 64 и бб и отводных блоков подвески 74 (ось которых укреплена на балках 10), которые могут перемещаться также в горизонтальной плоскости, оказывается подвешенным также и на тросах по полиспастной схеме и к барабанам 67 на нескольких параллельных ветвях (например, на четырех, как показано на фиг. 4).

Для автоматического управления перемещением анодного кожуха в вертикальной плоскости на неподвижной металлоконструкции устанавливается концевой переключатель 75, на который воздействует отводка 76, связанная с подвижным анодным кожухом.

На балках 3 вдоль электролизера проложены рельсы 77, предназначенные для передвижения по ним различных машин для механизации транспортно-технологического обслуживания целого ряда последовательно расположе)иных электролизеров. Балки 8 и рельсы 77 каждых двух смежных электролизеров стыкуются вставками 78 с двухступенчатой электроизоляцией 79.

За исходное положение принимается такое, при котором обеими централизованными автоматически управляющимися системами зажимов анодные штыри зажаты, т. е. связаны механически как с неподвижной анодной рамой, так и с анодным кожухом, а все электродвигатели приводов неподвижны.

В таком положении анод 11 оказывается подвешенным на двух самостоятельных системах: через запеченные в нем анодные шты194328 ри, систему зажимов, токоподводящие колодки и анодные шины к неподвижной анодной раме, покоящейся на балках 10 и 8 и на стойках 2 (жесткая подвеска анода); через запеченные и нем анодные штыри, систему зажимов, анодный кожух, блочную подвеску 64, 66 и 74, узлы б"ðàáàíîâ 67,,покоящиеся в конечном счете на балках 8 и на стойках 2 (подвеска анода через механизм его перемещения и анодного кожуха).

По первой системе подвески одновременно осуществляется и токоподвод к аноду. В таком положении электролизер находится в состоянии нормальной работы.

В случае необходимости увеличения межполюсного расстояния, т. е. подъема анода, при получении сигнала от регулятора (при автоматическом регулировании,поло>кения анода) или при нажатии кнопки на подъем анода, сначала срабатывает привод 20, которым первая система начнет разводить свои зажимы.

Окончание разжатия зажимов определяется срабатыванием системы концевого переключателя 85 и отводки 30. Этим же переключате: ем подается импульс на начало работы привода 65 на подъем анода вместе с анодным кожухом.

После прекращения поступления сигнала от регулятора или отпускания кнопки, привод 65 на перемещение анода и анодного кожуха остановится, а привод 20 начнет работать на зажатие своих зажимов. В процессе этого за?KBTHB возрастает натяжение контактного силомера 84 и, по достижении этим натяжением заданного значения, привод 20 останавливается, и электролизер приходит в исходное состояние.

Аналогично происходит работа и при опускании анода, Однако, когда, опускаясь вместе с анодом, анодный кожух получает перемещение вниз на заданную переключателем

75 и отводкой 76 величину (т. е. относительно неподвижной металлоконструкции), то после окончания очередного, совместного с анодом опускания кожуха, последний автоматически начинает подниматься в исходное положение, скользя относительно анода. Это осуществляется следующим образом.

По получении сигнала на опускание анода, привод 20 системы разжимает свои зажимы, Остановка его происходит в результате срабатывания системы переключателя 85 и отводки 30. Тем же переключателем дается импульс на опускание анода вместе с анодным кожухом.

После прекращения подачи сигнала на опускание анода, привод 65 перемещения анода и а нодного Ko?K 1õÿ оста нагл ивается, а привод

20 системы зажимов снова зажимает анодные штыри в соответствии со срабатыванием силомера 84. Так как в результате опускания анода вместе с анодным кожухом переключатель

75 отводкой 76 переключает своп контакты, то сразу же после окончания цикла опускания их начинает работать привод 46 и освобождает анодные штыри от сцепления с анодным .ко10 >кухом. Остановка этого привода происходит в результате переключения контактов переключателя 61 отводкой 56, Вторыми,конта ктами этого >ке переключателя 61 пускается привод 65 на,подъем анодного кожуха (анод при этом, подниматься не будет, так как этому яви>кению препятствует сцепление анодных штырей с неподвижной анодной рамой). Когда отводка 76, расположенная на анодном кожухе, достигает переключателя 75, располо20 женного на неподвижной металлоконструкции, происходит переключение контактов, привод

65 перемещения анодного кожуха останавливается, а привод 46 зажимает свои зажимы.

При этом увеличиваегся натяжение контакт25 ного силомера 60. Когда оно достигает заданной величины, контактами силомера останавливается привод 46, а электролизер возвращается в исходное состояние.

Предмет изобретения

1. Алюминиевый электролизер с верхним подводом тока:к самообжигающемуся аноду, содержащий катодное устройство, угольный анод, анодные штыри, анодную раму с анодной ошиновкой, анодные стояки, механизм для перемещения анода и неподвижный кар40 кас металлоконструкции, охватывающий всю зону выделения вредностей, отличающийся тем, что, с целью повышения степени механизации и автоматизации обслуживания элекгролизера, анодные стояки жестко связаны с

45 катодной и анодной ошиновкой и закреплены на неподвижной анодной раме, а неподвижная анодная рама и анодный кожух соединены с анодными штырями при помощи двух систем зажимов анодных штырей.

2. Электролизер по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен механизмом для перемещения анода и автоматической перетяжки анодного кожуха относительно анода, выполненным ь виде двух барабанов, установленных у торца электролизера на продольных балках анодного кожуха, связанных с приводом прн помощи цепной передачи и самотормозного редуктора.

194328

7g 7g 7Я 11

71

Фиг. 4 .Составитель Г. Л. Григоренко

Редактор Л. от. Струве Текред T. П, Курилко Корректоры: Г. E. Опарина и H. И. Быстрова

За аз l4811! о Тира :. о55 Подписное

Ll!-:ÈÈÏ!! Комитета по делам нзооретеиий и открытий нрн Совете Министров СССР

Л!осква, Центр, нр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2