电解铝阳极组装设备安装手册

第一节阳极组装设备简介

概述

预焙阳极电解槽所用的阳极是由铝导杆、钢爪和焙烧好的碳素阳极块等组成.

铝导杆和钢爪的联接是通过一个钢铝爆炸焊块（爆炸法将铝板和钢板焊接在一起），进行铝导杆－钢铝爆炸焊块－钢焊接使其形成一个整体，铝导杆和钢爪在电解过程中不消耗,只存在搬运过程中的机械损坏或偶尔将钢抓损坏,因此可以长期的循环使用.

碳素阳极块在电解过程中将逐渐被损耗,当损耗到一定程度(残留约150mm 左右叫做”残极”)后,便从电解槽上取下,送往阳极组装车间除去残极和粘在其外的电解质,再与新的阳极碳块组成新的阳极.

除掉残极和组装成新的阳极都是从一条生产线上进行的,其流程如图1-1所示,从电解槽上卸下的残极粘附着电解质一并运到阳极组装车间,运来的残极在装卸站挂到积放式悬链上,首先到电解质清理站,以清除残极上表面堆积的电解质,然后送到残极压脱站,将残极压脱下后,运到磷铁环压脱站，将磷铁环与钢爪剥离。剥离后的钢爪进行钢爪清刷。钢爪如有烧损或铝导杆弯曲时，要进行修理或校直，然后对铝导杆进行清刷将其与电解槽上阳极母线接触部分表面的氧化物或附着物清除掉，以减少其接触电阻。将清刷后的铝导杆送至钢爪涂石墨机站将钢爪下部涂以石墨，以利于下次磷铁环的剥离。涂石墨的钢爪再经过烘干处理送到磷铁浇铸站，将其插入碳块顶面的孔内，浇铸磷生铁，将两者固定在一起。

清理下来的电解质经破碎筛分(１mm以下)后返回电解槽，压脱下来的残极用皮带运至到颚式破碎机进行一次破碎,再送到反击碎机进行二次破碎.破碎后的残极送到碳素原料仓库.重新进入阳极车间作原料制备.阳极组装设备分为空中输送和地面作业两大部分，地面又分为线上和线下设备。空中输送设备为积放式悬挂输送机，地面的线上设备有装卸站、电解质清理机、残极抛丸机、残极压脱机、

磷铁环压脱机、钢爪清理机、铝导杆校直机、导杆清刷机、涂石墨装置、钢爪烘干机、浇铸机、中频炉编组机，以及不在线上的磷铁环清理滚筒、颚式破碎机和反击式破碎机等。伊朗阿拉克铝厂阳极组装车间设备有国产和引进二种，其中：电解质清理机、残极抛丸机、残极压脱机、磷铁环压脱机、浇铸机为引进法国博寿公司(Brochot)制造的设备，其余为国产设备。

以下对上述阳极组装设备按工艺流程顺序将其用途、结构性能予以详述。

1．装载

装载方式有三种：其一是采用气动升降段装载，叉车装有四块残极的托盘放在升降段的下方，升降段的下降轨下降到位，下降轨上的承载小车携带的钟罩吊具挂在残极的导杆上，下降轨上升到位，承载小车吊着残极进入输送机系统运行。其二是叉车举升直接装载，承载小车在输送机上停止等待，叉车将装有四块残极的托盘举升到位，把残极导杆直接挂在钟罩吊具上，停止器打开，承载小车吊着残极进入输送机系统运行。其三是液压举升台方式装载，叉车将装有四块残极的托盘放在液压举升台上，举升台将装有四块残极的托盘举升到位，把残极导杆挂在钟罩吊具上进入输送机系统运行。

2．电解质清理

通常设置两组电解质清理工位，电解质清理工位前分支道岔处的物料流向由PLC控制，并根据需要在操作按钮上设置手动/自动转换开关。电解质清理设备目前国内有三种模式：其一是钢球撞击式（德国KHD提供设备）。其二是铣削加工式（法国SYPRIM公司提供设备）。其三是采用手工风镐风铲清理。第一种方式需要输送机系统配置两台机械传动式双头推车机，后两种方式对输送机系统无特殊要求，只需承载小车在电解质清理工位停止即可。

3．残极压脱

通常并排设置自动残极压脱机和手动压脱机各一台，（也可以将两台残极压脱机并联在同一条输送线上，其中一台使用一台备用）在残极压脱机前分支道岔处设置一光电检测开关，当残极高度小于300mm时，承载小车进入自动残极压脱机；当残极高度大于300mm时，承载小车进入手动残极压脱机。根据自动残极压脱机的功能要求，输送机系统可设置气动升降段或气动推车机。

4．磷铁环压脱

通常并排设置两至三台（其中两台使用一台备用）磷铁环压脱机，磷铁环压脱机前分支道岔处的物料流向由PLC控制，并根据需要在操作按钮盒上设置手动/自动转换开关。根据不同厂家的磷铁环压脱机不尽相同的功能要求，输送机系统相应配置不同形式的推车机，德国KHT公司提供的磷铁环压脱机相应配置机械传动式双头推车机和随动式两级步进推车机，法国SYPRIM公司提供的磷铁环压脱机相应配置机械传动式四级步进推车机。

四级步进推车机动作程序如下（如动作程序图）

①原始状态第四个铁环被压脱，推车机复位，导杆处于自由状态。

②导杆被夹紧臂夹持。

③第一次推进S1=1300mm 第一个铁环被压脱（同时原导杆被推进）。

④第二次推进S2=320mm 第二个铁环被压脱。

⑤第三次推进S2=320mm 第三个铁环被压脱。

⑥第四次推进S2=320mm 第四个铁环被压脱（同时原推杆被牵引链带走，新导杆己被输送到位）。

⑦夹紧臂打开。

⑧步进推车机快速返回（自动复位），S5=2260mm。

5．钢爪清理

根据清理设备的功能要求，钢爪清理有两种形式：其一是携带钢爪的承载小车在抛丸室内停止，抛丸机在不同的角度喷出铁砂对钢爪进行清理。其二是输送机系统设置旋转段，承载小车进入抛丸室后在旋转段进行旋转，钢爪在旋转过程中被铁砂清理干净。

6．导杆检查及矫直

经过电解质清理，残极压脱、磷铁环压脱和钢爪抛丸清理的导杆在检查工位停止，对导杆和钢爪逐一进行检查，检查合格的导杆经分支道岔直接被输送到导杆清刷工位或涂石墨工位前等待，弯曲变形的导杆经分支道岔由旁路运行到导杆校直工位，并对变形的导杆逐一进行校直，校直后的导杆被输送到导杆清刷工位或涂石墨工位前等待。

7．钢爪修理

经过导杆检查工位后，钢爪损坏的导杆经分支道岔由另一旁路运行到钢爪修理工位。钢爪修理工位设置一液压举升台车，或气动升降段。将钢爪损坏的导杆卸到地面钢爪修理区进行补焊修复。钢爪修复后导杆通过液压举升台或气动升降段重新上线，运行到导杆清刷工位或涂石墨工位前等待。对于不仅弯曲变形且钢爪损坏的导杆，经校直机校直后通过导杆校直机和钢爪修理工位之间的另一旁路进入钢爪修理工位对损坏的钢爪进行修复。

8．空载小车及吊具检修环路

钢爪损坏的导杆卸到地面后，在钢爪修理工位上等待的空载小车吊具一方面可以马上承接钢爪修复的导杆重新上线，进入输送机系统继续运行。另一方面空载小车吊具可以通过分支道岔进入空载小车及吊具检修环路，对空载小车和吊具进行及时的维护和检修。

9．导杆清刷

携带导杆的承载小车在导杆清刷工位停止，导杆清刷机一次对导杆进行双面清刷，以保证导杆具有良好的导电性。

10．钢爪涂石墨

钢爪涂石墨有两种形式，其一是采用举升式的石墨槽；其二是采用固定式的石墨槽，但输送机系统必须配置垂直弯曲段。

11．阳极浇注

阳极浇注有两种形式：其一是步进浇注，如法国SYPRIM公司提供浇注设备；其二是旋转浇注，如德国KHD提供设备。前者输送机系统配置两台气动推车机，后者输送机系统配置两台气动升降段。浇注合格的成品阳极运行到卸载工位前等待卸载。

步进浇注程序如下：

①承载小车携带导杆经过转向装置由横向配置变为纵向配置，在阳极组装站前停止器处停止等待。

②组装工位空位时等待工位的停止器打开，步进浇注始端的气动推动机动作推进行程S=1800mm （有效行程1700mm），将等待工位的导杆推进到组装工位液压举升台上方停止。

③由碳素车间运来的新阳极被推进到组装站的液压举升台上。

④液压举升台举升150mm（有效行程100mm），阳极上的孔与其上方的导杆