CN201669137U - 一种氧化铝结壳块破碎生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种对电解铝工艺过程中产生的氧化铝结壳块进行破碎的生产线，包括机械部分和电气控制部分；所述机械部分包括通过管道依次连接的原料仓(2)、给料机(4)、粉磨机(5)、分选器(7)、旋风收尘器(8)、袋式收尘器(11)、溜槽(13)、成品仓(14)；所述电气控制部分包括通过通信线相连的工控机、PLC，PLC输出信号至变频调速***、声光报警显示***，传感***反馈机械设备的运行信号至PLC，PLC传输信号给工控机并通过工控机在线显示设备运行情况，操作人员在工控机上的操作信息通过通信线传输给PLC。本实用新型达到了一级破碎氧化铝结壳块、并且实现自动化运行、同时达到破碎过程净化粉尘的效果。

Description

一种氧化铝结壳块破碎生产线

技术领域

本实用新型涉及一种破碎***，特别涉及一种对电解铝工艺过程中产生的氧化铝结壳块进行破碎的生产线。

背景技术

近年来，电解铝行业发展迅速，统计显示从2001年开始，国内电解铝的需求量以每年100万吨的速度增长；截至2003年底，电解铝生产能力达到834万吨；到2008年，电解铝生产能力已达到1250万吨。随着我国电解铝产量的快速增长，电解铝企业在生产中遗留的氧化铝结壳块也随之增多。然而国内氧化铝结壳块的破碎工艺研究开发现状仅局限于对其中的单个设备进行整改和提高，如目前对于磨机、分级机、除尘器等设备的研究非常多，但并未对整体设备及单个设备的相互匹配做进一步研究。据中国有色金属工业协会公布的信息，全国电解铝产能中约有12％采用落后的氧化铝结壳块处理工艺，国内基本采用两种方法：

一、利用破碎机将氧化铝结壳块破碎成需要的粒度，通过输送机输送破碎后的氧化铝颗粒到筛网进行过滤，将未过滤掉的大颗粒再用破碎机破碎、再筛选，直至破碎后的氧化铝颗粒均能通过筛网，即现行的多级破碎；

二、采用雷蒙磨将氧化铝结壳块磨成粉料，然而存在着效率低、物料不好控制的问题，主要体现在1、氧化铝结壳块的硬度高时，雷蒙磨磨粉的速度太慢，而且雷蒙磨的自身磨损也严重；2、氧化铝结壳块的含水量大时，在雷蒙磨机内容易粘附，也容易在下料输送过程中堵塞，造成雷蒙磨生产能力减小；3、当对氧化铝结壳块磨粉细度要求高时，则雷蒙磨磨粉能力小；4、氧化铝结壳块磨粉前掺杂有细粉时，需提前过一次筛；否则这些细粉容易在雷蒙磨机内粘附影响磨成料的输送；5、雷蒙磨机自身构造，锤头、鄂板的耐磨性一定程度上决定了雷蒙磨机的磨粉能力，因此很难适应大工业的发展要求。

依上所述，由于电解铝企业普遍采用落后的氧化铝结壳块的处理工艺，上述方法加工效率低下、设备故障率高、自动化程度低，设备维护和检修工作量大、工人劳动强度高、且电解车间环境受到破坏等影响大工业生产的因素；致使氧化铝结壳块的产出量远高于回收量，形成大量积压，造成氧化铝结壳块的运输及仓储成本、破碎加工成本以及所用设备的维护成本极高，因此急需一种适用于大工业化生产的氧化铝结壳块破碎生产线。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种一级破碎氧化铝结壳块、并且实现自动化运行、同时达到破碎过程净化粉尘效果的生产线。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：

一种氧化铝结壳块破碎生产线，包括机械部分和电气控制部分；所述机械部分包括通过管道依次连接的原料仓、给料机、粉磨机、分选器、旋风收尘器、袋式收尘器、溜槽、成品仓；

所述分选器下端具有两个管道，一个管道连接于粉磨机的出口端，另一个管道连接于粉磨机的入口端；

所述旋风收尘器、袋式收尘器出口端均与溜槽相连；所述袋式收尘器还连接有排风机；

所述循环风机分别相连与粉磨机的出口端、旋风收尘器、袋式收尘器的入口端；

所述电气控制部分包括工控机、PLC、变频调速***、声光报警显示***及传感***；所述工控机、PLC通过通信线相连，PLC输出信号至变频调速***实现机械设备的动作、PLC输出信号至声光报警显示***实现设备故障报警，传感***反馈机械设备的运行信号至PLC，PLC传输信号给工控机并通过工控机在线显示设备运行情况，操作人员在工控机上的操作信息通过通信线传输给PLC。

所述的氧化铝结壳块破碎生产线，所述粉磨机的端盖内侧通过螺栓连接带凸起的端盖衬板，所述粉磨机的筒体内侧通过螺栓连接设有提升块的筒体衬板。

所述的氧化铝结壳块破碎生产线，所述分选器的转子由沿圆周方向均布的竖直转子叶片和水平隔板组成笼形结构，转子叶片由内侧普通钢板转子叶片和外侧复合钢板转子叶片固联而成；所述分选器的定子由定子轴和定子叶片组成；定子叶片沿定子轴切向方向设置在定子轴上，且定子轴上轴端伸出外部壳体。

所述的氧化铝结壳块破碎生产线，所述原料仓上部设有除铁器，原料仓下部设有闸板阀。

所述的氧化铝结壳块破碎生产线，所述成品仓下加装有金属分离机。

所述的氧化铝结壳块破碎生产线，所述变频调速***由设置在粉磨机电机、分选器电机、循环风机电机、排风机电机上的变频器组成。

所述的氧化铝结壳块破碎生产线，所述传感***包括设置在粉磨机主轴承轴瓦上的温度传感器，设置在管道间的压力传感器。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

1、物料通过生产线一级破碎加工，比现有的多级破碎少个2-3个破碎设备和输送设备，实现了入料粒度≤300mm，出料粒度≤0.1mm，达到了以往2到3级才能达到的标准出料粒度，提高了生产效率，减少了消耗，同时可使氧化铝结壳及时得到回收利用。

2、通过电气控制***实时监控氧化铝结壳块破碎生产线的运行情况，并通过破碎生产线反馈回的现场设备运行信号进行运算调整，控制***形成了闭环控制，保证了整个破碎生产线高效、自动化运转。

附图说明

图1是本实用新型生产线示意图；

图2是本实用新型电气控制***原理图；

图中：1、除铁器；2、原料仓；3、闸板阀；4、电磁振动给料机；5、粉磨机；6、锁风卸料阀；7、分选器；8、旋风收尘器；9、星型叶轮给料机；10、压缩空气；11、袋式收尘器；12、排风机；13、溜槽；14、成品仓；15、成品装成口；16、浓相输送；17、循环风机。

具体实施方式

如图1所示，破碎生产线的机械部分包括通过管道依次连接的原料仓2、电磁振动给料机4、粉磨机5、分选器7、旋风收尘器8、袋式收尘器11、溜槽13、成品仓14；

所述原料仓2上部设有除铁器1用于除去氧化铝结壳中夹杂的铁屑，原料仓2下部设有闸板阀3以控制氧化铝结壳下料量；

所述分选器7下端具有两个管道，一个管道连接于粉磨机5的出口端，另一个管道连接于粉磨机5的入口端，且此管道间设有锁风卸料阀6用来在工艺中断开分选器7与粉磨机5的入口端的管道通路；连接于粉磨机5的入口端的管道实现对分选器7分选的大于成品粒度要求的物料输送重新进行粉磨；

所述旋风收尘器8、袋式收尘器11出口端均与溜槽13相连；且旋风收尘器8出料端设有星型叶轮给料机9，所述袋式收尘器11还连接有排风机12；

所述循环风机17分别相连与粉磨机5的出口端、旋风收尘器8、袋式收尘器11的入口端；所述成品仓14下加装有金属分离机。

上述机械设备在现场安装设置好后，需同步对PLC编程以协调控制整个破碎生产线，实现整个生产线的电气自动控制。

PLC选用了国际知名品牌Rockwell Automation公司CompactLogix系列的1769控制***，配合电气控制***的信号采集***和信号输出***构成了一整套完整、高效的控制***，具体描述如下：

PLC控制***引进了工业计算机控制，两者通过通信线连接；操作人员可以在控制室内的工业计算机上对破碎生产线上所有设备进行操作及对设备运行情况进行监控，节省了人力物力；为了设备检修维护方便，也可以在破碎生产线现场手动操作相关设备，即拥有了控制室集中控制和设备现场操作控制两种操作控制方式，方便了用户的实际应用。

依据上述破碎生产线实施氧化铝结壳块的破碎时，具体步骤如下：

a)、给料

氧化铝结壳块“以下简称物料”经过原料仓2及给料机4进入粉磨机5；

b)、粉磨

物料在粉磨机5作用下粉磨；粉磨机5内固定有提升条的筒体衬板将物料提升到一定高度，使物料按泻落状态滚落，物料相互冲击磨削而粉碎；且端盖衬板上的凸起设置，使物料碰撞后发生往返弹跳，从而混匀物料，有效防止偏析现象的产生，提高破磨效果的同时也延长了设备易损件的使用寿命；

c)、物料分离

粉磨后的物料在循环风机17的作用下，通过输料管传输到分选器7，在分选器7的辅分级区内首先进行重力分级，而后在定子作用下均匀的进入转子外圈和定子内圈形成的同心环状区域——主分级区内，在此区域内，由于转子叶片和水平隔板的整流作用，该分级区域内不存在壁效应和死角形成的局部涡流，使分级效率提高，而且在转子和定子之间腔体的同一半径的任何高度上，内外压差始终一致，气流速度相等从而保证了各力所受的平衡关系不变，分级区域内的分级力场非常稳定，根据气流离心力与向心力的平衡，物料进行离心分级；粗颗粒被笼形转子离心甩到定子叶片终端，在那里由于重力作用，过大颗粒掉通过管道返回粉磨机5再次粉磨，而合格成品颗粒则在循环风机17作用下通过管道进入旋风收尘器8进行大部分合格既成品物料的收集和气体的分离；

d)、补风

经旋风收尘器8分离后的气体经过循环风机17对粉磨机5进行补风；

e)、收料收尘

在循环风机17作用下，少部分含尘气体经过袋式收尘器11进行二次收尘，其中袋式收尘器11通入清灰用压缩空气10；收尘后的成品物料经气相输送溜槽13进入成品仓14，经过净化后的气体由排风机12直接排入大气中；且旋风收尘器8收集后的成品物料通过星型叶轮给料机9给料至溜槽13送入成品料仓14；

f)、物料储存

成品仓14下加装有金属分离机，去除金属杂质，最后由浓相输送16***送至储存，另外设有成品装车口15，以满足不同仓储方式；各裸露在外的进、出料口均采取有效的收尘措施，以避免粉尘对环境的污染。

如图2所示，PLC控制***对下述A、B、C、D四大部分控制以实现***协调：

A、电机的变频调速控制及显示；根据生产工艺，在PLC中对粉磨机5电机、分选器7电机、循环风机17电机、排风机12电机编写不同的转速指令，经PLC处理后一方面传输给工控机在其界面上显示参考，另一方面输出指令给置于上述电机上的变频器，变频器就会得到不同的频率输出，被变频驱动的电机会按照预定速度启动。其中粉磨机5的速度调整可根据所进物料块的大小而进行，以满足不同物料破碎需求；其中分选器7电机、循环风机17电机的速度调整，可根据破碎后的半成品粒度大小对分选器7电机速度进行调整，再结合循环风机17的可变速度来调整风量以满足不同粒度要求和生产产量要求；排风机12的速度调节也可根据生产工艺改变而调节排出风量及粒度大小，一方面节约了电能，另一方面降低排放污染。

B、润滑***的控制及显示，润滑***油压、油温、油位、流量信号全部送入PLC，监控其工作状态，并传输给工控机显示其数值大小，保障润滑***能够正常向粉磨机5主轴承轴瓦提供润滑，当出现异常时PLC输出信号至声光报警显示***，使其动作并报警提醒工作人员。

C、粉磨机5主轴承轴瓦温度控制及显示，主轴承轴瓦温度是粉磨机5工作状态好坏的一个重要指标，利用温度传感器来采集粉磨机主轴承轴瓦温度，并把所采集到的信息传给PLC处理，处理后的信息一方面传输给工控机显示，另一方面输出给声光报警显示***，主轴承轴瓦温度高时自动报警。

D、管道阀门风压控制，利用压力传感器来采集管道压力，并把所采信息传给PLC处理，处理后的信息一方面传输给工控机作为显示参考，另一方面根据工艺设置值发送阀门开度变化指令给执行器来调节管道压力。压力值，即风量控制对成品颗粒在粉磨机5、分选器7之间是否再循环也有一定的调节作用。

Claims (7)

1.一种氧化铝结壳块破碎生产线，包括机械部分和电气控制部分；其特征在于：所述机械部分包括通过管道依次连接的原料仓(2)、给料机(4)、粉磨机(5)、分选器(7)、旋风收尘器(8)、袋式收尘器(11)、溜槽(13)、成品仓(14)；

所述分选器(7)下端具有两个管道，一个管道连接于粉磨机(5)的出口端，另一个管道连接于粉磨机(5)的入口端；

所述旋风收尘器(8)、袋式收尘器(11)出口端均与溜槽(13)相连；所述袋式收尘器(11)还连接有排风机(12)；

所述循环风机(17)分别相连与粉磨机(5)的出口端、旋风收尘器(8)、袋式收尘器(11)的入口端；

所述电气控制部分包括工控机、PLC、变频调速***、声光报警显示***及传感***；所述工控机、PLC通过通信线相连，PLC输出信号至变频调速***实现机械设备的动作、PLC输出信号至声光报警显示***实现设备故障报警，传感***反馈机械设备的运行信号至PLC，PLC传输信号给工控机并通过工控机在线显示设备运行情况，操作人员在工控机上的操作信息通过通信线传输给PLC。

2.根据权利要求1所述的氧化铝结壳块破碎生产线，其特征在于：所述粉磨机(5)的端盖内侧通过螺栓连接带凸起的端盖衬板，所述粉磨机(5)的筒体内侧通过螺栓连接设有提升块的筒体衬板。

3.根据权利要求1所述的氧化铝结壳块破碎生产线，其特征在于：所述分选器(7)的转子由沿圆周方向均布的竖直转子叶片和水平隔板组成笼形结构，转子叶片由内侧普通钢板转子叶片和外侧复合钢板转子叶片固联而成；所述分选器(7)的定子由定子轴和定子叶片组成；定子叶片沿定子轴切向方向设置在定子轴上，且定子轴上轴端伸出外部壳体。

4.根据权利要求1所述的氧化铝结壳块破碎生产线，其特征在于：所述原料仓(2)上部设有除铁器(1)，原料仓(2)下部设有闸板阀(3)。

5.根据权利要求1所述的氧化铝结壳块破碎生产线，其特征在于：所述成品仓(14)下加装有金属分离机。

6.根据权利要求1所述的氧化铝结壳块破碎生产线，其特征在于：所述变频调速***由设置在粉磨机(5)电机、分选器(7)电机、循环风机(17)电机、排风机(12)电机上的变频器组成。

7.根据权利要求1所述的氧化铝结壳块破碎生产线，其特征在于：所述传感***包括设置在粉磨机(5)主轴承轴瓦上的温度传感器，设置在管道间的压力传感器。

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