УНИВЕРСАЛЬНАЯ МАШИНА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ЗАГРУЗКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В ЭЛЕКТРОЛИЗЕР
VERSATILE MACHINE FOR LOOSE MATERIALS TRANSPORTATION AND LOADING INTO ELECTROLYTIC CELL

Изобретение относится к цветной металлургии, к оборудованию для получения алюминия электролитическим способом, в частности к устройствам для обслуживания электролизеров.
Известно устройство для транспортировки и загрузки глинозема в алюминиевые электролизеры, содержащее бункер, установленный на самоходном шасси, питатель в виде шнека и загрузочный узел. Привод шнека осуществлен от привода самоходного шасси. Устройство предназначено для загрузки глинозема в бункеры автоматической подачи глинозема алюминиевого электролизера (RU свидетельство на полезную модель №32116).
Недостатком устройства является невозможность использования его для загрузки материала в электролизер на корку электролита и в бункер электролизера.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой является универсальная машина (патент РФ №2298596, м.кл. C25C 3/14, 2004). Машина для загрузки сырья в алюминиевые электролизеры содержит бункер, установленный на самоходном шасси с кабиной, питатель в виде шнека и направляющие лотки. Шнек установлен под углом 35-45° к вертикали и имеет гидропривод с редуктором, расположенные в верхней части шнека, при этом нижняя часть корпуса шнекового питателя совмещена с нижней конической частью корпуса бункера. Машина имеет два сменных направляющих лотка разной длины.
Наличие в конструкции машины сменных направляющих лотков может вызывать задержку загрузки сырья при их замене при изменении места загрузки. Необходимость замены направляющих лотков увеличивает затраты на обслуживание машины.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей машины, упрощение ее обслуживания, повышение надежности работы машины и обеспечение гарантированного поступления сырья в электролизер, необходимого для электролиза.
Технический результат заключается в разработке конструкции машины, позволяющей осуществлять загрузку непосредственно на корку электролита в электролизер или в бункер автоматической подачи глинозема алюминиевого электролизера без замены направляющих лотков.
Поставленный технический результат достигается тем, что в конструкции универсальной машины для транспортировки и загрузки сыпучих материалов в электролизер для получения алюминия, снабженной бункерами АПГ, содержащей бункер, установленный на самоходном шасси с кабиной, питатель, узел загрузки с возможностью загрузки сырья в бункер АПГ или непосредственно на корку электролита, согласно заявляемому решению, узел загрузки на корку электролита выполнен в виде гибкой трубы, установленной перед передней частью бункера, с возможностью поворота выгрузного конца в вертикальной плоскости, и соединенной с питателем в виде аэрожелоба, а узел загрузки сырья в бункер АПГ выполнен в виде вертикального и выгрузного шнеков с загрузочной горловиной.
Решение дополняют частные отличительные признаки, способствующие достижению поставленной задачи.
Вертикальный шнек соединен с аэрожелобом в нижней части, а верхней частью - с выгрузным шнеком.
Выгрузной шнек установлен с возможностью поворота относительно вертикального шнека в горизонтальной и качания в вертикальной плоскостях.
Выгрузной шнек в транспортном положении направлен вдоль боковой стенки кабины вперед загрузочной горловиной.
В верхней части вертикального шнека установлен гидромотор привода.
Гибкая труба соединена с аэрожелобом через пересыпную камеру.
На верхнем конце вертикального шнека установлены лопатки для пересыпки сырья из вертикального шнека в выгрузной шнек.
В бункере установлен датчик сигнализатор нижнего уровня сырья.
В загрузочной горловине выгрузного шнека установлены датчики автоматического выключения загрузки сырья в бункер АПГ.
Загрузочная горловина закреплена на выгрузном шнеке через упругий элемент.
К выгрузному шнеку присоединен трубопровод с гибкими вставками для сброса вытесняемого из бункера АПГ воздуха при загрузке сырья.
В нижней части выгрузного лотка установлена гибкая аэрационная труба.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана машина для загрузки сырья в электролизеры, вид спереди.
На фиг. 2 – то же, вид справа.
На фиг. 3 – то же, вид сверху.
На фиг. 4 – то же, изометрический вид с разрезом по технологическому оборудованию.
Перечень конструктивных элементов:
Самоходное колесное шасси 1;
Кабина оператора 2;
Бункер с наклонным днищем 3;
Питатель в виде аэрожелоба 4;
Узел загрузки сырья в бункер АПГ 5;
Узел загрузки сырья на корку электролита 6;
Опоры бункера 7;
Загрузочная горловина 8 бункера 3;
Сетчатый фильтр 9;
Система аэрации бункера 10;
Датчик сигнализатор нижнего уровня сырья 11;
Пересыпная камера 12 узла загрузки сырья на корку электролита;
Выгрузной лоток в виде гибкой трубы 13;
Вертикальный шнек для верхней загрузки бункеров АПГ 14;
Выгрузной шнек для верхней загрузки бункеров АПГ 15;
Привод наклона 16 выгрузного лотка 13;
Подшипниковые опоры 17 выгрузного лотка 16;
Гидромотор привода вращения 18 вертикального шнека 14;
Лопатки 19, расположенные на верхнем конце вертикального шнека;
Пересыпная камера 20 узла загрузки сырья в бункер АПГ;
Загрузочная горловина 21 выгрузного шнека 15;
Датчик уровня загрузки сырья в бункер АПГ 22;
Упругий элемент 23;
Трубопровод с гибкими вставками 24;
Регулятор напорного воздуха (вентиль) 25;
Гибкая аэрационная труба 26.
Универсальная машина состоит из самоходного колесного шасси 1, на котором установлено технологическое оборудование и кабина оператора 2. Технологическое оборудование содержит бункер с наклонным днищем 3 для загрузки сыпучих материалов - глинозема или фтористых солей в электролизер для получения алюминия, питатель 4 и узел загрузки для загрузки сырья в бункер АПГ 5 или загрузки непосредственно на корку электролита 6. Бункер установлен на четырех опорах 7, закрепленных на шасси самоходной машины 1. Загрузочная горловина 8 бункера 3 оборудована сетчатым фильтром 9. В нижней части бункера 3 установлен питатель 4 бункера, выполненный в виде аэрожелоба, оснащенного системой аэрации 10. На стенке бункера установлен датчик сигнализатор нижнего уровня сырья 11. В передней нижней правой части бункера предусмотрена пересыпная камера 12 и выгрузной лоток в виде гибкой трубы 13 для нижней раздачи сырья непосредственно на корку электролита и вертикальный шнек 14 и выгрузной шнек 15 для верхней загрузки бункеров АПГ.
Выгрузной лоток 13 машины установлен за кабиной 2 с правой стороны машины, с возможностью поворота выгрузного конца лотка 13 в вертикальной плоскости. Противоположная выгрузному концу лотка 13 часть соединена с питателем в виде аэрожелоба 4 через пересыпную камеру 12. Привод наклона 16 выгрузного лотка 13 осуществляется от гидроцилиндра. Вращение выгрузного лотка 13 производится за счет двух подшипниковых опор 17.
Подача глинозема в пересыпную камеру 12 осуществляется за счет системы аэрации 10 с питателя 4 бункера 3, сверху укрытого специальной фильтровальной тканью. Аэрация обеспечивается за счет давления воздуха в питателе 4, которое обеспечивается компрессором.
Подача глинозема при верхней загрузке бункеров АПГ производится системой шнеков, состоящей из вертикального 14 и выгрузного 15 шнеков. Привод вращения вертикального шнека 14 производится гидромотором 18, установленным в верхней части вертикального шнека. Вертикальный шнек 14 соединен с аэрожелобом 4 в нижней части, а верхней частью - с выгрузным шнеком 15. Выгрузной шнек 15 установлен с возможностью поворота относительно вертикального шнека 14 в горизонтальной и качания в вертикальной плоскостях.
Пересыпка глинозема из вертикального шнека 14 в выгрузной шнек 15 производится лопатками 19, расположенными на верхнем конце вертикального шнека 14. Привод выгрузного шнека производится гидромотором. Выгрузной шнек 15 и вертикальный шнек 14 соединены между собой при помощи пересыпной камеры 20. Выгрузной шнек 15 установлен таким образом, что в транспортном положении направлен вдоль боковой стенки кабины 2 вперед загрузочной горловиной 21. В загрузочной горловине 21 выгрузного шнека 15 установлены датчики уровня 22, предназначенные для автоматического выключения загрузки сырья в бункер АПГ.
Загрузочная горловина 21 выгрузного шнека 15 выполнена таким образом, что при загрузке материала может быть установлена на бункер АПГ герметично через упругий элемент 23, что исключает пыление и просыпь сырья. Для удаления из бункера АПГ воздуха, который вытесняется загружаемым глиноземом, предусмотрен трубопровод с гибкими вставками 24, закрепленный на выгрузном шнеке 15, по которому воздух и поступает в бункер 3 машины.
Трубопроводы подачи сжатого воздуха к аэрожелобу снабжены регулятором напорного воздуха (вентилем) 25. Внутри выгрузного лотка 13 в нижней его части установлена гибкая аэрационная труба 26 для аэрации сыпучего материала и поддержания его во взвешенном состоянии.
Универсальная машина работает следующим образом.
Загрузку глинозема в бункер 3 выполняют через загрузочную горловину 8. При включении системы аэрации 10 бункера воздух попадает в аэрожелоб 4 и проходит через материал. Повышается сыпучесть материала, и он скользит по наклонному днищу бункера 3 в сторону пересыпной камеры 12. Для проведения загрузки сырья непосредственно на корку электролита оператор устанавливает машину вдоль электролизера и с помощью гидроцилиндра привода наклона опускает выгрузной лоток 13 на корку электролита. Благодаря гибкой аэрационной трубе 26 материал в выгрузном лотке 13 приобретает сыпучесть и происходит равномерная разгрузка материала на корку электролита. Продвигаясь вдоль электролизера на машине, оператор рассыпает материал равномерно по поверхности корки.
Регулирование количества воздуха, необходимого для перемещения глинозема из бункера по аэрожелобу, выполняется при помощи регулятора напорного воздуха.
При проведении загрузки сырья в бункера АПГ выгрузной лоток 13 ориентирован в нерабочее положение, приподнят. При включении системы аэрации 10 бункера воздух попадает в аэрожелоб 4 и проходит через материал. Повышается сыпучесть материала, и он скользит по наклонному днищу бункера 3 в сторону пересыпной камеры 20. Через отверстие в стенке вертикального шнека материал попадает на витки шнека и поднимается вверх до лопаток 19. Лопатками 19 материал перегружается на витки выгрузного шнека 15.
Загрузку материала в бункер АПГ выполняют через загрузочную горловину 21 следующим образом. Машина устанавливается относительно электролизера, поднимается выгрузной шнек 15 и поворачивается вертикальный шнек 14 в сторону бункера АПГ. Загрузочная горловина 21 устанавливается над местом загрузки бункера АПГ и опускается выгрузной шнек 15. Благодаря упругому элементу осуществляется герметичная стыковка выгрузного шнека 15 и бункера АПГ. Включаются приводы шнеков, и материал поступает в бункер АПГ. При достижении установленного уровня сырья в бункере АПГ срабатывает датчик и происходит отключение приводов шнеков.
Таким образом, предлагаемая универсальная машина обеспечивает качественное выполнение операций по транспортировке и выгрузке сырья. Машина имеет высокую маневренность, надежна и менее затратная в эксплуатации и удобна при обслуживании. Использование машины позволяет увеличить производительность и коэффициент загрузки оборудования и обеспечивает бесперебойную подачу сырья.