КОНТАКТНЫЙ ЗАЖИМ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА С ОБОЖЖЕННЫМИ АНОДАМИ

Полезная модель относится к области цветной металлургии, в частности к получению алюминия на электролизерах с обожженными анодами, штанги которых для обеспечения электрического контакта прижимаются к анодной ошиновке контактными зажимами.
Известен контактный зажим (А.с. SU 737505, С25С 3/16, опубл. 30.051980), который используется в электролизерах с обожженными анодами для осуществления электрического контакта между штангой анода и анодной ошиновкой электролизера, а также для их механического скрепления. Контактный зажим состоит из левого и правого кронштейнов. На левом кронштейне закреплен силовой винт, на резьбу которого навинчена втулка, встроенная в рычаг. На рычаге шарнирно с помощью пальцев, расположенных в овальных отверстиях, закреплена прижимная колодка, которая под действием пружины способна перемещаться относительно рычага за счет перемещения пальцев в овальных отверстиях. На контактирующую со штангой анода поверхность прижимной колодки нанесен электроизолирующий слой.
Контактный зажим имеет недостатки, которые выявляются при проведении технологической операции перетяжки анодной ошиновки.
Сущность перетяжки анодной ошиновки заключается в том, что она совместно с контактными зажимами, закрепленными на ней, механизмом перемещения анодной ошиновки подымаются вверх на величину перетяжки. При этом аноды зафиксированы на устройстве временной поддержки анодов и остаются неподвижными. Для обеспечения электрического контакта между анодной ошиновкой и штангой анода, происходит поджатие штанги анода прижимной колодкой контактного зажима к анодной ошиновке. Для обеспечения прохождения тока в зоне контакта штанги анода с анодной ошиновкой на прижимную колодку, со стороны штанги анода, нанесен слой электроизоляционного покрытия.
Недостатком данного контактного зажима является то, что во время перетяжки анодной ошиновки происходит скольжение прижимной колодки по поверхности штанги анода, это приводит к разрушению нанесенного на контактную поверхность прижимной колодки электроизолирующего слоя. В связи с этим электрический ток от анодной ошиновки к штанге анода проходит через кронштейны, рычаг и прижимную колодку контактного зажима. Прохождение тока по деталям контактного зажима, из-за небольших их сечений и большого омического сопротивления, приводит к большому их разогреву, обгоранию и как следствие к поломке контактных зажимов.
В качестве ближайшего аналога по технической сущности, к заявляемому контактному зажиму, является контактный зажим (патент RU №2458187, МПК С25С 3/16 опубл. 10.08.2012), который состоит из подпружиненной колодки с изоляционной опорной площадкой, установленной на прижимном рычаге, силовым кронштейном с закрепленном в нем винтом и упорным кронштейном.
К недостаткам контактного зажима - прототипа относится срезание электроизоляционных опорных площадок с подпружиненных колодок при проведении технологической операции перетяжки анодной ошиновки.
Так как во время перетяжки штанга анода остается неподвижной, а контактные зажимы совместно с анодной ошиновкой перемещаются вверх, то в некоторых контактных зажимах происходит подклинивание изоляционной опорной площадки со штангой анода, что приводит к ее срезанию. Это происходит из-за того, что для обеспечения надежного механического скрепления штанги анода с анодной ошиновкой и изоляционной опорной площадкой зажима, необходимо приложить достаточно большую силу прижатия. Это приводит к значительной контактной нагрузке между изоляционной опорной площадкой контактного зажима и штангой анода, и как следствие вдавливание более твердого (электроизоляционной опорной площадки) в тело мягкого материала (штанги анода). Перед перетяжкой производят ослабление прижатия штанги анода. При этом из-за недостаточного ослабления зажима, полной разгрузки в контакте между изоляционной опорной площадкой зажима и штангой анода не происходит. Поэтому нет перемещения со скольжением изоляционной опорной площадки по штанге анода при перетяжке, это и приводит к подклиниванию и срезанию изоляционных опорных площадок.
Нарушение электроизоляции приводит к тому, что электрический ток от анодной ошиновки к штанге анода идет через кронштейны, рычаг и подпружиненную колодку контактного зажима. Прохождение тока по деталям контактного зажима из-за небольших их сечений и большого омического сопротивления приводит к их большому разогреву, обгоранию и, как следствие, к поломке.
Вышесказанное приводит к снижению надежности работы контактного зажима.
Задачей полезной модели является обеспечение надежной электроизолиции, исключающей прохождение электрического тока через детали зажима, а также исключение подклинивания опорных площадок контактного зажима со штангой анода во время перетяжки.
Техническим результатом, достигаемым при реализации предлагаемой полезной модели, является исключение прямого контакта опорной площадки со штангой анода и уменьшение усилия прижатия контактным зажимом.
Технический результат достигается благодаря тому, что в контактном зажиме электролизера с обожженными анодами, содержащем силовой кронштейн с винтом, упорный кронштейн, подпружиненную колодку, расположенную между кронштейнами, опорную площадку, согласно заявляемой полезной модели, между подпружиненной колодкой и опорной площадкой размещен электроизоляционный слой, при этом опорная площадка выполнена из материала, имеющего коэффициент трения не менее 0,15.
Коэффициент трения материала менее 0,15 не позволяет достичь заявляемый технический результат, так как не приводит к уменьшению усилия прижатия контактным зажимом.
Полезную модель уточняют частные отличительные признаки.
Толщина электроизоляционного слоя может составлять от 0,1 до 50 мм.
В качестве электроизоляционного слоя может быть использован полимерный пластик.
В качестве электроизоляционного слоя используют композиционный пластик
со слоистой, волокнистой и твердеющей структурой.
В качестве электроизоляционного слоя используют лак.
В качестве электроизоляционного слоя используют краску.
В качестве электроизоляционного слоя используют герметик.
Опорная площадка может быть выполнена из алюминиевого сплава.
Опорная площадка может быть выполнена из низкоуглеродистой стали.
Электроизоляционный слой находится между опорными площадками и подпружиненной колодкой, опорная площадка выполнены из материала с высоким коэффициентом трения - этим достигается исключение контакта опорной площадки со штангой анода, что обеспечивает целостность электроизоляции во время эксплуатации электролизера, и уменьшение усилия прижатия анодной штанги.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, изображенном на фигуре.
Заявляемый контактный зажим состоит из подпружиненной колодки 1 с опорной площадкой 2, установленной на прижимном рычаге 3, между опорной площадкой и подпружиненной колодкой имеется слой электроизоляции 4. Один из концов прижимного рычага 3 оканчивается удлиненным носком 5. Слева от подпружиненной колодки 1 расположен силовой кронштейн 6 с закрепленным в нем винтом 7 с упорным кольцом 8, а справа расположен упорный кронштейн 9 с упором 10. Между кронштейнами 6 и 9 располагается штанга анодная 11, прижатая к анодной ошиновке 12 с помощью подпружиненной колодки 1, рычага 3 и опорной площадки 2.
Контактный зажим работает следующим образом:
При вращении винта 7 по часовой стрелке прижимной рычаг 3 с подпружиненной колодкой 1 поворачиваются вместе с винтом 7 и переходят из вертикального (открытого) положения в горизонтальное (закрытое) положение. Прижимной рычаг 3 своим носком 5 западает за упор 10 правого упорного кронштейна 9, подпружиненная колодка 1 располагается напротив анодной штанги 11. При дальнейшем вращении винта 7, рычаг 3 перемещается вдоль оси винта по направлению к анодной ошиновке 12 до соприкосновения подпружиненной колодки 1 через опорную площадку 2 с анодной штангой 11 и после соприкосновения с ней начинает вместе прижимать штангу анодную 11 к анодной ошиновке 12. Электроизоляция контактного зажима от анодной ошиновки обеспечивается слоем электроизоляции 4, установленным между подпружиненной колодкой и опорной площадкой.
Электроизоляционный слой размещен между подпружиненной колодкой и опорной площадкой, что обеспечивает ее надежность и целостность в процессе эксплуатации. Опорная площадка выполнена из материала с более высоким коэффициентом трения, чем у опорной площадки прототипа, это обеспечивает надежное крепление штанги анода при меньшем усилии прижатия, что дает возможность уменьшить силу прижатия, крутящий момент затягивания винта и геометрические размеры деталей контактного зажима, а так же исключается вдавливание опорной площадки в штангу анода.