阳极母线提升框架是大型预焙铝电解槽生产必不可少的专注设备。大型铝电解槽的阳极为可更换预焙阳极,阳极通过小盒卡具固定在阳极母线上,阳极母线悬挂在阳极提升机上,提升机可带动阳极母线上升或下降。在电解生产过程中,随着阳极的不断消耗,阳极母线的位置也不断下降。由于母线的下降行程是有限的,当其下降至低位置后,必须把母线重新提升到高位置,然后再带动阳极继续下降。在提升母线的过程中,要求阳极的高度位置保持不变且电解过程不能中断,阳极母线提升框架就是为了满足这一要求而设计的专用设备。
阳极母线提升框架主要由大梁、阳极夹具、滑动架、起吊架和支腿等部分组成,机构的动作及控制采用压缩空气作动力。
阳极母线提升框架的基本操作过程为:通过电解多功能天车把框架 吊运放置在电解槽上,阳极夹具夹紧阳极导杆并使阳极紧紧靠贴阳极母线,人工操作滑动架松开固定阳极的小盒夹具,待阳极母线提升工作完成后,人工操作滑动架拧紧小盒夹具,松开阳极夹具,通过天车把阳极母线提升框架吊离电解槽。
1、大梁
框架的大梁是提升阳极母线过程中阳极的承重梁,因此要求大梁在支承阳极重量时的挠度变形越小越好,尽可能减少因大梁的挠度变形而引起阳极位置的变化。
大梁的两侧采用实腹板梁结构,通过槽钢、角钢等型钢把两侧实腹板梁焊接为一体,大梁采用两点悬臂支承,在相同挠度变形条件下,可以使大梁获得小的截面尺寸,减轻了大梁的自重,从而降低了框架在电解车间吊动时所需的通过空间和对电解槽上部支承梁的附加载荷,并且可以利用大梁内侧的空间配置压缩空气管路系统。
2、阳极夹具
阳极夹具的功能有2个:一个是夹持阳极,一个是使阳极导杆贴紧阳极母线。
每台电解槽有若干组阳极夹具,对称安装于大梁两侧,夹具的数量与电解槽的阳极数量相同,夹具的位置与阳极的位置一一对应。每组阳极夹具与大梁的连接处采取了绝缘措施,可靠地防止了电解槽的电流通过阳极夹具传导到大梁上。
3、滑动架
滑动架的功能是:在阳极母线提升前,松开固定阳极的
小盒卡具,当母线提升作业完毕后,拧紧小盒卡具,把阳极重新固定在母线上。
阳极母线提升框架的两侧各装有一个滑动架,滑动架由安装支架、
上架气缸 、套筒扳手和气动马达等部分组成。安装支架上装有4组水平轮和垂直轮,水平轮和垂直轮安装支承在大梁两侧的轨道上,滑动架可以沿大梁纵向往复滑动,套筒扳手通过上架气缸悬挂在安装支架上,其回转由气动马达驱动。
国内现有的大型铝电解槽用于固定阳极的小盒卡具的拧紧扭矩一般为230~250Nm,在进行更换阳极作业时,小盒卡具的松开、拧紧是由电解多功能天车换极机构的液压马达驱动的套筒扳手完成的。框架滑动架用于驱动套筒扳手的气动马达,在进气压力为0.65Mpa时,其输出扭矩高可达300Nm,因此只有保证 气动马达的进气压力,滑动架的套筒扳手才能够可靠地松开和拧紧小盒卡具,这也是在阳极母线提升框架设计中强调供气压力不能低于0.65Mpa的根本原因。
4、起吊架
阳极母线提升框架采用双吊点吊运,2个起吊架的间距与多功能天车2个固定安装的电动葫芦吊钩的间距相同,每个起吊架通过2个铰座焊接在大梁上。
采用上述起吊装置,可以保证框架平稳吊运,一个熟练的天车操作人员配合地面人员发出的指令,就能准确、快速实现框架与电解槽的对接,无需人工辅助对位。
5、支腿
阳极母线提升框架的支腿是由角钢拼焊而成,通过支腿支座安装在大梁上,支腿可以在支座中上下滑动。当框架吊运时,支腿因自重自由下垂,在于电解槽对接时,支腿与大梁同步下降,支腿首先进入电解槽上部的导向槽钢并支承在电解槽的支承梁上,大梁通过支腿支座顺着支腿继续下降,甚至被支承在支腿的定位板上。在此过程中,支腿不仅对大梁起支承作用,而且并具有导向作用,从而保证了框架的阳极夹具能够准确地套入阳极导杆。