УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОБИВКИ КОРКИ ЭЛЕКТРОЛИТА

Полезная модель относится к области цветной металлургии, конкретно, к оборудованию, применяемому для технологического обслуживания электролизеров для производства алюминия. Устройство предназначено для пробивки корки электролита в электролизере для производства алюминия.
При получении алюминия электролизом из расплавленного криолита, содержащего растворенную окись алюминия, на поверхности расплава в пространстве «борт-анод» образуется корка электролита, которую необходимо периодически разрушать (пробивать) согласно требованиям технологии.
Известно устройство для разрушения корки электролита в электролизерах для получения алюминия, содержащее самоходную тележку с вертикальной рамой и установленной на ней стрелой, выполненной с возможностью ее подъема и опускания, и отбойное приспособление. Рама установлена сбоку тележки, стрела смонтирована на раме и выполнена с возможностью выдвижения вперед посредством поворотных штанг. Центры вращения штанг в верхней части смещены относительно друг друга по вертикали. Отбойное приспособление, выполненное в виде трансмиссионного пружинного вибромолота, установлено на свободном конце стрелы. Вибромолот состоит из вибровозбудителя, установленного на свободном конце подпружиненной поворотной балки, гидромотора и пики. Согласно варианту устройства вибромолот состоит из вибровозбудителя, выполненного двухвальным, на котором асимметрично расположены дебалансы, и узлов соединения, состоящих из направляющих штанг, пружин, втулок и стопорного устройства (патент РФ №2128248, С25С 3/14, 1997). Значительные габаритные размеры установки затрудняют ее работу в стесненных условиях электролизного корпуса. Кроме того, обработка корки затруднена, а в некоторых местах невозможна, при установке на электролизер систем автоматического питания глиноземом.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является сменное рабочее оборудование, включающее гидроцилиндр подъема, телескопическую систему, содержащую наружную секцию, цапфа которой и гидроцилиндр подъема соединены с узлом их поворота в горизонтальной плоскости, и выдвижную секцию с рабочим органом. Ось цапфы расположена в горизонтальной плоскости симметрии наружной секции. При этом ось снабжена рычагом с дополнительной цапфой, расположенной с возможностью поочередного соединения с поворотным узлом и гидроцилиндром подъема телескопической системы. Выдвижная секция установлена с возможностью поворота в наружной секции на 180° вдоль продольной оси (авторское свидетельство СССР №1155677, м. кл. E02F 3/28, опубл. 15.05.1985).
Недостаток устройства заключается в том, что оно не может быть использовано при работе в стесненных условиях. Громоздкость рабочего органа данного устройства и сложное соединение конструктивных элементов препятствуют внедрению устройства на алюминиевых заводах.
Задачей данного технического решения является создание надежного и высокопроизводительного устройства для пробивки корки электролита на электролизерах для получения алюминия, увеличение срока службы рабочего органа, при упрощении его конструкции.
Техническим результатом является упрощение конструкции, путем сокращения деталей при сборке устройства, и повышение надежности рабочего органа, за счет уменьшения рисков выхода из строя шарнирных соединений.
Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем
В устройстве для пробивки корки электролита, включающем выдвижную секцию телескопической стрелы, связанную с гидроцилиндром выдвижения и расположенную в корпусе, выполненную с возможностью закрепления на базовой машине, рабочий орган, снабженный рабочим инструментом и гидроцилиндром наклона, согласно заявляемому решению, устройство дополнительно содержит наклонную секцию, закрепленную на выдвижной секции с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно продольной оси выдвижной секции, а рабочий орган жестко закреплен на наклонной секции.
Устройство уточняют дополнительные признаки.
Рабочий орган выполнен в виде гидромолота и закреплен на наклонной секции при помощи болтов.
Наклонная секция закреплена на оси шарнирной опоры выдвижной секции.
Гидроцилиндр наклона закреплен на шарнирных опорах выдвижной секции, а шток гидроцилиндра наклона закреплен на шарнирной опоре наклонной секции.
Корпус телескопической стрелы жестко закреплен на кронштейне для закрепления на базовой машине.
Полезную модель, ее признаки, детали и преимущества можно понять из описания, приведенного со ссылкой на прилагаемые рисунки, иллюстрирующие пример выполнения полезной модели, где на фигурах показаны: на фиг. 1 - устройство для пробивки корки электролита; на фиг. 2 - устройство для пробивки корки электролита, вид спереди; на фиг. 3 - устройство для пробивки корки электролита, установленное на базовой машине - вид справа.
Перечень конструктивных элементов: выдвижная секция 1 телескопической стрелы; корпус 2; направляющие скольжения 3; кронштейн 4; ось 5; шарнирная опора 6 выдвижной секции 1; наклонная секция 7; кронштейн 8; гидромолот 9; болты 10; пика 11; гидроцилиндр выдвижения 12; ось 13; шарнирная опора 14; ось 15; шарнирная опора 16; изогнутый кронштейн 17; гидроцилиндр наклона 18; цапфы 19; шарнирные опоры 20; ось 21; шарнирная опора 22.
Устройство для пробивки корки электролита содержит выдвижную секцию 1 телескопической стрелы, закрепленную в корпусе 2 с возможностью телескопирования по направляющим скольжения 3. Корпус 2 жестко закреплен на кронштейне 4, выполненным с возможностью закрепления на базовой машине. На оси 5 шарнирной опоры 6, закрепленной на выдвижной секции 1 телескопической стрелы, установлена наклонная секция 7, с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно продольной оси выдвижной секции 1. На кронштейне 8 наклонной секции 7, жестко закреплен рабочий орган, в виде гидромолота 9. Гидромолот 9 закреплен на кронштейне 8 при помощи, например, установочных болтов 10. Рабочий инструмент гидромолота 9 выполнен в виде пики 11. Выдвижение секции 1 телескопической стрелы осуществляется гидроцилиндром выдвижения 12. Гидроцилиндр выдвижения 12 установлен на оси 13, расположенной в шарнирной опоре 14, закрепленной на корпусе 2. Шток гидроцилиндра выдвижения 12 закреплен на оси 15, установленной в шарнирной опоре 16, размещенной в верхней части изогнутого кронштейна 17. Поворот наклонной секции 7 производится гидроцилиндром наклона 18. Гидроцилиндр наклона 18 установлен при помощи цапф 19 на двух шарнирных опорах 20, закрепленных в верхней части изогнутого кронштейна 17. Шток гидроцилиндра наклона 18 закреплен на оси 21, расположенной в шарнирной опоре 22, установленной на наклонной секции 7.
Устройство для пробивки корки электролита работает следующим образом.
Базовую машину, на которой установлено устройство, располагают параллельно продольному борту обрабатываемого электролизера. Корпус 2, содержащий телескопическую секцию 1, жестко закрепленный на кронштейне 4, посредством гидроцилиндров самоходной машины устанавливается в горизонтальное положение. Телескопическая секция 1, с шарнирно закрепленной на ней наклонной секцией 7, содержащей кронштейн 8, с жестко закрепленным в нем гидромолотом 9 оснащенным пикой 11, посредством гидроцилиндра 12, выдвигается в направлении перпендикулярном ходу базовой машины в сторону электролизера. Выдвижение телескопической секции 1 осуществляют до положения, при котором пика 11 гидромолота 9 окажется над коркой электролита. Наклонная секция 7, посредством гидроцилиндра 18, опускается до соприкосновения пики 11 с коркой электролита. Включением гидромолота 9 и нажатием пики 11 на корку электролита путем опускания наклонной секции 7 гидроцилиндром 18, производится разрушение корки электролита.
Устройство может быть использовано в качестве навесного приспособления, устанавливаемого на серийно выпускаемый, дизельный погрузчик.
С помощью устройства выполняются следующие операции:
разрушение корки электролита по продольной стороне электролизера в зоне «газосборный колокол-бортовой блок футеровки электролизера», в том числе в районе угловых секций газосборного колокола;
разрушение корки электролита в районе мундштука и пробойника АПГ (устранение «кротов»);
пробивка леток для выливки металла;
разрушение коржей;
пропиковка настыли;
разрушение корки электролита в секциях газосборного колокола через лючок.
Устройство обеспечивает круглогодичную, непрерывную, круглосуточную работу в условиях электролизного производства алюминия, при температуре окружающей среды от минус 40°С до плюс 70°С, в условиях постоянного магнитного поля и запыленности воздуха.
Проведенные испытания устройства подтвердили работоспособность и надежность конструкции. Техническое решение промышленно применимо, поскольку изготовлено, испытано и предполагается к использованию на заводах компании «РУСАЛ» для пробивки корки электролита при технологической обработке электролизеров для получения алюминия.