RU2775483C1 - Device for straightening anode holder nipples - Google Patents
Device for straightening anode holder nipples Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775483C1 RU2775483C1 RU2022100121A RU2022100121A RU2775483C1 RU 2775483 C1 RU2775483 C1 RU 2775483C1 RU 2022100121 A RU2022100121 A RU 2022100121A RU 2022100121 A RU2022100121 A RU 2022100121A RU 2775483 C1 RU2775483 C1 RU 2775483C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nipples
- anode holder
- straightening
- rod
- bracket
- Prior art date
Links
- 210000002445 Nipples Anatomy 0.000 title claims abstract description 69
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 210000002832 Shoulder Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001847 Jaw Anatomy 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003467 Cheek Anatomy 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Устройство относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому производству алюминия, а именно к обслуживанию и ремонту анододержателей обожженных анодов. The device relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic production of aluminum, namely to the maintenance and repair of anode holders of baked anodes.
Уровень техникиState of the art
При получении алюминия на электролизерах с обожжёнными анодами токоподвод осуществляется посредством анододержателя, представляющего собой алюминиевую штангу и чугунный кронштейн с тремя ниппелями. При электролизе угольные блоки анода сгорают и подлежат замене. Демонтированный с электролизера анододержатель с огарком отправляется на анодно-монтажный участок, на котором проходит процесс удаления огарка, зачистки, контроля состояния штанги и ниппелей и правки (при необходимости) деформированных ниппелей с последующим монтажом анодных блоков. На анодно-монтажном участке для правки ниппелей предусмотрена установка для их индивидуального нагрева, после которой анододержатель с нагретыми ниппелями поступает на гидравлический пресс для правки. При реализации такой схемы ремонта анододержателей главными проблемами является длительность выполнения операций нагрева и правки деформированных ниппелей и использования больших производственных площадей и ресурсов (масло/воздух для гидростанций, электроэнергия) по причине выполнения этих операций на отдельных установках.When aluminum is produced on electrolyzers with baked anodes, the current supply is carried out by means of an anode holder, which is an aluminum rod and a cast-iron bracket with three nipples. During electrolysis, the carbon blocks of the anode burn out and must be replaced. The anode holder dismantled from the electrolytic cell with the cinder is sent to the anode-assembly section, where the process of cinder removal, cleaning, control of the rod and nipples condition and straightening (if necessary) of the deformed nipples is carried out, followed by the installation of anode blocks. At the anode-assembly section for straightening nipples, a unit for their individual heating is provided, after which the anode holder with heated nipples enters the hydraulic press for straightening. When implementing such a scheme for repairing anode holders, the main problems are the duration of heating and straightening operations for deformed nipples and the use of large production areas and resources (oil / air for hydroelectric power stations, electricity) due to the performance of these operations at separate installations.
Известно устройство по заявке DE 3541504 C2, МПК C25C3/12, опубл. 23.11.1985, содержащее правильные губки для правки штанги анододержателя, приводимые в действие гидравлическими цилиндрами двойного действия, правильные губки для правки кронштейна анододержателя с гидравлическим приводом, устройство контроля состояния ниппелей анододержателя в виде подъемного стола с отверстиями под ниппеля, рядом с которыми устанавливаются фотоэлектрические датчики, и одного датчика на верхней боковой части подъемного стола, поворотное устройство, позволяющее производить правку анододержателя в двух плоскостях. Недостатком данного устройства является отсутствие возможности правки деформированных ниппелей анододержателя. Правка ниппелей происходит на дополнительном устройстве, что влечет за собой увеличение производственных площадей и парка оборудования.A known device according to the application DE 3541504 C2, IPC C25C3/12, publ. 11/23/1985, containing correct jaws for straightening the anode holder rod, driven by double-acting hydraulic cylinders, correct jaws for straightening the anode holder bracket with a hydraulic drive, an anode holder nipple condition monitoring device in the form of a lifting table with holes for the nipple, next to which photoelectric sensors are installed , and one sensor on the upper side of the lifting table, a rotary device that allows you to edit the anode holder in two planes. The disadvantage of this device is the inability to straighten the deformed nipples of the anode holder. The nipples are straightened on an additional device, which entails an increase in production space and equipment park.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство по заявке US 5471860 А, МПК B12D3/16, опубл. 03.05.1994, в котором правка деформированных ниппелей происходит на подвижном правящем столе при помощи правильных губок, приводимых в движение гидравлическими цилиндрами и расположенных внутри стола. Для осуществления правки ниппелей происходит жесткая фиксация анододержателя при помощи верхнего зажима штанги и боковых прижимных губок, которые фиксируют кронштейн анододержателя в положение для правки. Устройство обеспечивает правку всех трех ниппелей анододержателя. Недостатком данного устройства является отсутствие возможности локального нагрева ниппелей для снижения необходимого усилия для проведения операции правки. The closest in technical essence to the proposed device is the device according to the application US 5471860 A, IPC B12D3/16, publ. 05/03/1994, in which the editing of deformed nipples takes place on a movable dressing table with the help of straightening jaws driven by hydraulic cylinders and located inside the table. To carry out the straightening of the nipples, the anode holder is rigidly fixed with the help of the upper clamp of the rod and side clamping jaws, which fix the anode holder bracket in the position for straightening. The device provides straightening of all three nipples of the anode holder. The disadvantage of this device is the lack of the possibility of local heating of the nipples to reduce the required force for the editing operation.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Задачей изобретения является совмещение таких операций, как нагрев и правка ниппелей, в одном устройстве для снижения ресурсозатрат, снижение производственных площадей и парка оборудования.The objective of the invention is to combine such operations as heating and straightening nipples in one device to reduce resource costs, reduce production space and equipment fleet.
Технический результат при реализации заявляемого устройства для правки ниппелей анододержателя заключается в увеличении скорости проведения операции правки деформированных ниппелей без применения какого-либо дополнительного оборудования для операций нагрева и правки.The technical result in the implementation of the proposed device for straightening anode holder nipples is to increase the speed of the straightening of deformed nipples without the use of any additional equipment for heating and straightening operations.
Технический результат достигается тем, что устройство для правки ниппелей анододержателя, состоящего из штанги, кронштейна с плечами, двух боковых и одного центрального ниппеля, содержащее металлическое основание с закрепленной на нем раме, состоящей из продольных и поперечных пластин, механизм фиксации центрального ниппеля, соединенного кронштейнами с гидроцилиндром, опорную пластину с отверстиями под боковые ниппеля, держатель для фиксации штанги анододержателя в вертикальном положении посредством захвата, соединенного с пневмоцилиндром, согласно заявляемого изобретения, устройство дополнительно содержит нагревательные элементы, выполненные в виде индукторов, размещенных на стойках опорной пластины и соединенных с источником тока посредством подводов, при этом нагрев от индукторов, за счет размещения их вокруг боковых ниппелей, вставленных в отверстия опорной пластины, направлен на плечи кронштейна анододержателя.The technical result is achieved by the fact that the device for straightening the nipples of the anode holder, consisting of a rod, a bracket with shoulders, two side and one central nipple, containing a metal base with a frame fixed on it, consisting of longitudinal and transverse plates, a mechanism for fixing the central nipple connected by brackets with a hydraulic cylinder, a support plate with holes for side nipples, a holder for fixing the anode holder rod in a vertical position by means of a grip connected to a pneumatic cylinder, according to the claimed invention, the device additionally contains heating elements made in the form of inductors placed on the supports of the support plate and connected to the source current through the leads, while the heating from the inductors, by placing them around the side nipples inserted into the holes of the support plate, is directed to the arms of the anode holder bracket.
Способствует достижению технического результата то, что устройство содержит механизм механической правки боковых ниппелей анододержателя, размещенный между опорными продольными пластинами и закрепленный на упомянутых пластинах посредством кронштейнов, при этом механизм выполнен в виде рычагов с профильными пазами, расположенных параллельно друг другу и приводимых в движение посредством гидроцилиндров.It contributes to the achievement of the technical result that the device contains a mechanism for mechanical straightening of the side nipples of the anode holder, placed between the supporting longitudinal plates and fixed on the mentioned plates by means of brackets, while the mechanism is made in the form of levers with profile grooves arranged parallel to each other and driven by hydraulic cylinders .
Дополняют изобретение следующие признаки:The invention is complemented by the following features:
На штоке гидроцилиндра содержится резьбовое соединение, регулирующее длину штока посредством контргайки, и выполненное с возможностью регулирования механизма механической правки боковых ниппелей.The rod of the hydraulic cylinder contains a threaded connection that regulates the length of the rod by means of a lock nut, and is made with the possibility of adjusting the mechanism for mechanical straightening of the side nipples.
Индуктор выполнен из медной трубки в виде многовитковой катушки индуктивности, при этом витки катушек индуктивности установлены соосно отверстию опорной пластины под углом в 20-30о к упомянутой пластине на расстоянии 200-300 мм от нижнего края кронштейна анододержателя, что обусловлено расположением плеча кронштейна анододержателя, нагрев которого необходим для правки деформированных ниппелей.The inductor is made of a copper tube in the form of a multi-turn inductor, while the turns of the inductors are installed coaxially with the opening of the support plate at an angle of 20-30 ° to the said plate at a distance of 200-300 mm from the lower edge of the anode holder bracket, which is due to the location of the anode holder bracket arm, heating of which is necessary for straightening deformed nipples.
Устройство содержит шкаф управления пневматическими и электрическими системами, а также выносной пульт управления шкафами управления пневматическими и электрическими системами. The device contains a control cabinet for pneumatic and electrical systems, as well as a remote control panel for control cabinets for pneumatic and electrical systems.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Общий вид устройства для правки ниппелей анододержателя изображен на фиг. 1 – перспектива вида спереди с верхней точки, на фиг. 2 – изометрия вида спереди, на фиг. 3 – изометрия вида сзади, на фиг. 4 – механизм правки анододержателя.The general view of the device for straightening the anode holder nipples is shown in Fig. 1 is a top front perspective view, in FIG. 2 is an isometric view from the front, in Fig. 3 is an isometry of the rear view, in Fig. 4 – mechanism for straightening the anode holder.
Предлагаемое устройство имеет металлическое основание 1 с узлами крепления к фундаментам, на котором жестко зафиксирована центральная рама, представляющая собой сварной силовой каркас из листовой низкоуглеродистой стали, состоящий из опорных продольных платин 2, поперечных пластин 3, имеющих посадочное седло 4, опорных пластин 5 с отверстиями под боковые ниппеля 6, направляющих 7, установленных между поперечными пластинами 3 для отцентровки центрального ниппеля анододержателя. На опорной продольной пластине 2 установлен верхний держатель 8, предназначенный для фиксации штанги анододержателя в вертикальном положении с помощью захвата 9, приводимого в действие пневмоцилиндром 10, и пластиной 11 с профильным пазом. Для дополнительной фиксации кронштейна анододержателя на опорной продольной пластине 2 установлен механизм бокового прижима 12, состоящий из кронштейна-основания 13, на котором установлен гидроцилиндр механизма бокового прижима 14 через цапфу 15. На конце штока гидроцилиндра механизма бокового прижима 14 установлена прижимная губка 16. Между поперечными пластинами 3 под направляющими 7 установлен центрирующий механизм фиксации центрального ниппеля 17, предназначенный для позиционирования анододержателя в требуемом для правки положении и удержании его от перемещения, приводимого в действие гидроцилиндром механизма фиксации ниппеля 18 через кронштейн-пластину 19 с прижимной щекой 20. Механизм правки ниппелей 21, предназначенный для приложения усилия к ниппелям анододержателя, представляет собой пару параллельных и горизонтально расположенных рычагов 22 с профильным пазом, приводимых в движение гидроцилиндрами механизма правки 23. Механизм правки ниппелей 21 установлен между опорных продольных пластин 2 и зафиксирован на них при помощи кронштейнов-стульчиков 24 и 25. Для регулировки величины деформации плечей кронштейна анододержателя на штоке гидроцилиндра механизма правки 23 предусмотрена резьбовое соединение, фиксируемое контргайкой 26. Увеличение либо уменьшение перемещения рычага 22 производится вращением штока гидроцилиндра механизма правки 23 против (увеличение), либо по часовой стрелке (уменьшение) с последующей фиксацией положения контргайкой 26. На опорной пластине 5 с отверстием под боковой ниппель 6 на стойках 27, 28 установлен индуктор 29 на некотором расстоянии от опорной пластины 5, представляющий собой многовитковую катушку индуктивности, выполненную из медной трубки, соединенный с источником тока высокой частоты через подвод индуктора 30 и производящим нагрев в зоне плечей кронштейна боковых ниппелей анододержателя. На основании 1 установлена гидростанция 31, для нагнетания давления в системе гидроцилиндров 14, 18, 23 и её ограждение 32, шкаф управления пневматикой 33, управляющий подачей воздуха в пневмоцилиндр 10, и электрикой 34, управляющий работой пневмоцилиндра 10, гидроцилиндров 14, 18, 23, индукторов 29, короб которого закрыт ограждением шкафа управления 35, вынесенный блок управления устройством в виде пульта управления 36 с устройством управления пирометром 37. The proposed device has a
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
При работе устройства анододержатель с деформированными ниппелями транспортируется к устройству и ориентируется относительно отверстий под боковые ниппеля 6 опорных пластин 5. Транспортировочное устройство опускает анододержатель и ниппели входят в отверстия 6, а кронштейн анододержателя садится в посадочное седло 4 поперечных пластин 3, установленных на основании 1. Центральный ниппель отцентрированный направляющими 7 входит в зацепление с механизмом фиксации центрального ниппеля 17, затем с пульта управления 36 подается сигнал к началу цикла правки, проходящий через шкаф управления электрикой 34 к гидростанции 31 для нагнетания давления в гидроцилиндре механизма фиксации ниппеля 18. Приведенный в действие механизм фиксации центрального ниппеля 17 гидроцилиндром механизма фиксации ниппеля 18 через кронштейны-пластины 19 зажимает центральный ниппель анододержателя прижимными щеками 20. Для фиксации анододержателя в вертикальном положении штангу анододержателя прижимают к пластине 11 с профильным пазом захватами 9, приводимыми в действие пневмоцилиндром 10 прямого действия, управляемого шкафом управления пневматикой 33, установленного на верхнем держателе 8 задней опорной продольной пластины 2. Более надежная фиксация анододержателя происходит после фиксации кронштейна анододержателя прижимной губкой 16 прижимного механизма 12, установленного на кронштейне-основании 13 через цапфу 15, при нагнетании давления в гидроцилиндре механизма бокового прижима 14. После установки анододеражателя и его фиксации в необходимом для правки положении, происходит процесс нагрева плечей кронштейна с боковыми деформированными ниппелями посредством индукторов 29, закрепленных на стойках 27, 28 опорных пластин 5 и работающих от источника тока высокой частоты через подвод индуктора 30. Нагрев металла происходит за счет создания в металле вихревых электрических токов (токов Фуко) до заданной температуры в установленный на пульте управления 36 промежуток времени. По достижению и выдержки необходимой температуры нагрева плечей кронштейна с устройства управления пирометра 37, располагающимся на пульте управления 36 подается сигнал к началу процесса правки деформированных боковых ниппелей. Правки ниппелей происходит прикладыванием к ниппелям механического усилия посредством механизма правки ниппелей 21 рычагами 22 с профильным пазом, приводимые в движение гидроцилиндрами механизма правки 23 и установленными между продольными опорными пластинами 2 на кронштейнах-стульчиках 24, 25. Величина правки ниппеля при этом выставляется параллельно процессу нагрева плечей кронштейна при помощи резьбового соединения на штоке гидроцилиндра механизма правки 23 и фиксируется контргайкой 26. Усилие, прикладываемое к деформированным ниппелям, выдерживается необходимое для правки время, задаваемое с пульта управления 36, после чего усилие с ниппелей снимается. Процесс правки считается завершенными после снятия фиксации с анододержателя. During operation of the device, the anode holder with deformed nipples is transported to the device and is oriented relative to the holes for the
К пневматическим системам относятся пневмоцилиндры, к электрическим – гидростанция, подающая давление на гидроцилиндры, индукторы нагрева ниппелей, пирометр.Pneumatic systems include pneumatic cylinders, electrical systems include a hydraulic station that supplies pressure to hydraulic cylinders, nipple heating inductors, and a pyrometer.
Предлагаемое изобретение прошло промышленные испытания на участке ремонта монтажа анодов и дало положительный результат. The proposed invention has passed industrial tests at the repair site of the installation of anodes and gave a positive result.
Claims (7)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2775483C1 true RU2775483C1 (en) | 2022-07-01 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1070215A1 (en) * | 1982-04-20 | 1984-01-30 | Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Apparatus for straightening steel structures |
DE3541504A1 (en) * | 1985-11-23 | 1987-05-27 | Gewerk Eisenhuette Westfalia | Device for aligning anode rods, and a monitoring device for monitoring the anode rod nipple |
DE4208207A1 (en) * | 1992-03-14 | 1993-09-16 | Westfalia Becorit Ind Tech | Installation for aligning anode bars relative to anode blocks in an alignment and casting station - includes two pairs of centering tongs provided with adjustable clamping surfaces |
DE4315808A1 (en) * | 1993-05-12 | 1994-12-08 | Westfalia Becorit Ind Tech | Anode nipple alignment means |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1070215A1 (en) * | 1982-04-20 | 1984-01-30 | Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности | Apparatus for straightening steel structures |
DE3541504A1 (en) * | 1985-11-23 | 1987-05-27 | Gewerk Eisenhuette Westfalia | Device for aligning anode rods, and a monitoring device for monitoring the anode rod nipple |
DE4208207A1 (en) * | 1992-03-14 | 1993-09-16 | Westfalia Becorit Ind Tech | Installation for aligning anode bars relative to anode blocks in an alignment and casting station - includes two pairs of centering tongs provided with adjustable clamping surfaces |
DE4315808A1 (en) * | 1993-05-12 | 1994-12-08 | Westfalia Becorit Ind Tech | Anode nipple alignment means |
US5471860A (en) * | 1993-05-12 | 1995-12-05 | Westfalia Becorit Industrietechnik Gmbh | Apparatus for straightening and orientating projections or nipples of anodes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108568635A (en) | A kind of fixture based on weld car good antiskid effect | |
CN116287590A (en) | Automatic heat treatment equipment for vertical high-frequency induction quenching | |
RU2775483C1 (en) | Device for straightening anode holder nipples | |
US2255103A (en) | Equipment for electric heating | |
CN201471073U (en) | High-frequency spot welding machine of automatic motor commutator | |
CN117381255A (en) | Spot welding device with positioning mechanism for power cabinet production | |
CN209811594U (en) | Welding operation frame | |
CN112475534B (en) | Intelligent steel pipe welding equipment | |
CN210104015U (en) | Industrial robot for quenching high-temperature forged parts | |
CN210528968U (en) | Clamping device for heat treatment of mechanical workpiece | |
CN213447212U (en) | Blade quenching tool | |
CN219174557U (en) | Automatic heat treatment equipment for vertical high-frequency induction quenching | |
CN219174558U (en) | High-frequency induction quenching device | |
CN215560473U (en) | Vacuum heat treatment furnace for die steel | |
CN212070762U (en) | Vertical welding device | |
CN216731726U (en) | Hydraulic cylinder joint closing device | |
CN219195031U (en) | High-frequency induction quenching positioning clamping device | |
CN218134532U (en) | Panel beating clamping device for panel beating bending machine | |
CN219293122U (en) | Double-stroke aluminum arm C-shaped split soldering pliers | |
CN218253299U (en) | Aluminum foil welding device | |
CN220049429U (en) | 304 corrosion resistant plate calendering device | |
US4908490A (en) | Technology and equipment of the stressed skin sheet covering for large passenger vehicles | |
CN215365859U (en) | Clamping device for quenching high-strength bolt | |
CN210065839U (en) | Automatic feeding manipulator for heat treatment | |
CN218727498U (en) | Power relay protection test frame |