WO2018231088A1 - Способ и устройство разрушения корки электролита плазменной разделительной резкой - Google Patents

Способ и устройство разрушения корки электролита плазменной разделительной резкой Download PDF

Info

Publication number
WO2018231088A1
WO2018231088A1 PCT/RU2017/000417 RU2017000417W WO2018231088A1 WO 2018231088 A1 WO2018231088 A1 WO 2018231088A1 RU 2017000417 W RU2017000417 W RU 2017000417W WO 2018231088 A1 WO2018231088 A1 WO 2018231088A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crust
electrolyte
cutting
plasma
jet
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000417
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Виктор Христьянович МАНН
Юрий Михайлович ШТЕФАНЮК
Виталий Валерьевич ПИНГИН
Александр Михайлович ПЕТРОВ
Сергей Михайлович МУХАНОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2018102052A priority Critical patent/RU2692710C1/ru
Priority to PCT/RU2017/000417 priority patent/WO2018231088A1/ru
Priority to CA3032753A priority patent/CA3032753C/en
Priority to CN201780083290.2A priority patent/CN110168143B/zh
Priority to US16/618,798 priority patent/US20200131652A1/en
Priority to EP17913286.5A priority patent/EP3553206B1/en
Publication of WO2018231088A1 publication Critical patent/WO2018231088A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/14—Devices for feeding or crust breaking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/10—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to cutting or desurfacing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/013—Arc cutting, gouging, scarfing or desurfacing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/067—Starting the arc
    • B23K9/0672—Starting the arc without direct contact between electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/126—Controlling the spatial relationship between the work and the gas torch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0055—Cutting

Definitions

  • the invention relates to the production of aluminum by electrolysis of molten salts, namely, to the destruction of the crust of the electrolyte in electrolyzers of all types by using a directed jet of thermal plasma.
  • electrolyte refers to one of the main operations in the technological cycle of processing the electrolyzer to produce aluminum.
  • many devices have been created that, by the method of affecting the electrolyte crust, can be classified into shock, vibration, and pressure devices, according to the principle of bringing them into
  • a known method of destroying the crust of an electrolyte during electrolysis of primary aluminum including breaking the crust with at least one cyclically vertically moving punch, each punch is fixed to the rod of the pneumatic cylinder having a working and rod cavity, and the crust is destroyed during the working stroke of the punch by feeding the pneumatic cylinder into the working cavity compressed air from the pressure line while simultaneously connecting the rod cavity to the exhaust line, after which the punch is returned to its original position by supplying compressed air to the rod cavity from the pressure line while simultaneously connecting the working cavity to the exhaust line, while supplying compressed air from the pressure line to the working and the rod cavity of the cylinder is produced with a lower flow rate than the removal of air from these cavities into the exhaust line, and the ratio of the values of these costs is chosen from the condition of ensuring sufficient oh the kinetic energy of the punch and the desired degree of energy saving (application for invention RU 20021 10742, S25S 3/06, publ. 20.12.2003 city).
  • a device is known (USSR copyright certificate SU 1 135812,
  • the device is equipped with a crank-mounted drummer mounted cantilever on an arm having a hydraulic cylinder for lifting it, both cavities of the hydraulic cylinder being connected to spring hydraulic shock absorbers.
  • the crank mechanism is connected to the drive by textural transmission.
  • the dynamic force developed by the machine at the peak of the hammer is determined by the drive power and the energy intensity of the flywheels mounted on the axis of the crank. This force is large enough to destroy the crust even on the end sides of the cell, where its strength is 2-3 times greater than on the longitudinal sides.
  • the disadvantages of this device include the fact that the dimensions of the working body of the device with bulky flywheels and massive the sealed body of the striker does not allow it to be used to process the end faces of the anode of the electrolyzer.
  • the disadvantage of this device is the long time required to destroy the crust of the electrolyte with a vibratory hammer.
  • a device for breaking the crust of an electrolyte in an electrolytic cell for producing aluminum comprises a self-propelled cart with a vertical frame on the side, having an arrow made with the possibility of raising, lowering and extending it forward, and a vibrohammer, a counterweight 500 is mounted on the self-propelled cart from the side opposite to the frame -1000 kg.
  • the disadvantage of this method is that the layout of the device makes it difficult to use to destroy the crust of the electrolyte along the longitudinal sides of the anode of the cell.
  • the device can be considered (USSR author's certificate SU 387032, class C25C 3/14, 1971), made in the form of an articulated lever mechanism, consisting of two parallelograms equipped with autonomous hydraulic drives, one of which is mounted on a rack , and at the end of the second a hammer is fixed.
  • the working body of the device is compact, which allows use it for processing not only the longitudinal, but also the end sides of the electrolyzer, where the distance between its metal structures limits the height of the working body with a size of 650 - 700 mm, a width of 200 - 250 mm.
  • the problem to which the present invention is directed is associated with the need to improve technical and economic indicators of the electrolyzer to produce aluminum and consists in creating an effective method of destroying the crust of the electrolyte, as well as developing a device for crevice cutting of the crust of the electrolyte, which allows to destroy the crust efficiently and economically.
  • the technical result of the invention is to solve the problem, reduce the volume of the destroyed crust of the electrolyte, eliminate the formation of pieces of the crust of the electrolyte during its destruction and, as a result, reduce the energy consumption for heating the covering material consisting of a mixture of alumina and crushed electrolyte used to form an electrolyte crust.
  • a jet of thermal plasma which is moved over the crust of the electrolyte along a predetermined path, continuously forms the molten material from areas of the jet, while simultaneously forming a jet of thermal plasma, a gap in the crust of the electrolyte.
  • the difference from analogues is that the destruction of the electrolyte crust in an aluminum electrolysis cell is carried out by separating the electrolyte crust due to thermal melting and the formation of a gap in the electrolyte crust by a thermal plasma jet.
  • the process of separation cutting of the electrolyte crust with a jet of thermal plasma consists in local heating of the electrolyte crust material, its melting and partial evaporation, with the removal of molten and vapor from the cutting zone due to the dynamic action of the jet.
  • the process of separation cutting and destruction of the crust of an electrolyte by a jet of thermal plasma consists of two stages: 1) penetration of a through hole in the crust at the initial point of the trajectory; 2) separation cutting of the peel along a predetermined path.
  • Rapid penetration of the hole in the crust is achieved due to the local impact of the high-speed high-temperature concentrated heat flux of the thermal plasma jet on the material.
  • the plasma and trajectory parameters are selected based on the optimal cutting conditions and energy consumption.
  • the impact products are the melt and material vapor removed from the hole zone into the space above the crust due to the dynamic effect of the flow.
  • the process of separation cutting of the crust immediately begins when the jet of thermal plasma moves over the surface of the crust at a given speed.
  • the turbulent nature of the flow of a jet of thermal plasma and a high temperature level (5000-6000 ° C) provide a high intensity of heat transfer from the flow to the material being cut due to convective and radiant heat transfer.
  • Rapid heating of the crust material leads to its melting and partial evaporation with continuous removal of the formed melt film and vapor from the zone of the jet into the space under the crust due to the dynamic action of a high-speed high-temperature stream of a thermal plasma jet.
  • the method is characterized by special cases of its preferred implementation, providing optimal conditions for efficient cutting and crust destruction.
  • the gap in the crust of the electrolyte is formed with dimensions determined by the technological operations of processing the electrolyzer, while the width of the gap is usually less than 25 mm
  • the velocity of the jet of thermal plasma over the crust of the electrolyte is about 0.5-2.5 m / min.
  • the distance from the point of outflow (nozzle) of the plasma jet to the surface of the electrolyte crust can be about 1-15 mm, the width of the stream of thermal plasma at the point of its outflow is about 3-10 mm, and the speed of the stream outflow is about 600-1500 mm / s.
  • the inventive method provides sufficient for separation cutting and destruction of the crust of the electrolyte, the width of the gap formed by the jet of thermal plasma in the crust of the electrolyte around the perimeter and on the surface of the anode of the electrolyzer.
  • the problem is solved by creating a device for slit cutting of the crust of the electrolyte, which as a working body has an electric arc plasmatron mounted on the end of the boom.
  • the plasma torch is a cylindrical device with a housing made of a heat-electric-arc-resistant material.
  • the extension of the boom with a plasma torch into the cutting zone is provided by a hinged manipulator.
  • the manipulator is driven by two actuators or pneumatic cylinders, characterized by efficiency, reliability and accuracy.
  • Manipulator design also allows “Copy” with the tip of the plasma torch a complex relief of the surface of the electrolyte crust.
  • the device can also be equipped with alternative systems of non-contact scanning of the surface of the peel. To copy the surface topography, a tip support, for example, a runner or a roller, can be used.
  • any available alternative may be used.
  • an object of equipment can be used a crane, floor technological machine or any other device that allows you to use the invention for its intended purpose.
  • the plasma cutting apparatus for the electrolyte crust preferably operates at constant energy parameters.
  • power supply with a voltage of 0.4 kV and compressed air with a pressure of at least 4 bar are necessary.
  • Plasma parameters are calculated based on the conditions for cutting a crust of a certain thickness and chemical composition.
  • a distinctive feature and advantage of the proposed technical solution of the method and device is that the melting and cutting cutting with the simultaneous formation of a gap in the electrolyte crust prevents large energy consumption for cutting the electrolyte crust and minimizes the volume of recycled raw materials.
  • the invention allows the destruction of the crust of the electrolyte without the formation of pieces of covering material, which subsequently fall into the molten electrolyte.
  • Using the proposed device can reduce the negative impact of technological operations on replacing anodes with MHD (magneto-hydrodynamic) stability of electrolyzers, reduce the time spent on cleaning the installation site of a new anode from pieces of covering material, increase the efficiency (efficiency) of sheltering electrolyzers, reduce the volume of recycled materials , and as a result, reduce the energy consumption spent on heating and smelting the covering material, consisting of a mixture of alumina and crushed electro It is used to form the electrolyte crust around the perimeter and on the surface of new anodes.
  • MHD magnetic-hydrodynamic
  • Example 1 A jet of thermal plasma with a plasma-forming air flow rate of 3.2 nm 1 h, with an enthalpy of 12 MJ / kg, having a mass-average temperature of 5200 ° C, a nozzle diameter of 6 mm and a velocity of 650 m / s.
  • the thickness of the crust is 50 mm, the average temperature is 500 ° C.
  • the through cutting of the electrolyte crust is achieved by moving the plasma torch nozzle above the surface at a speed of 0.5 m / min.
  • the width of the gap formed is about 10 mm.
  • the trajectory of movement is set based on the conditions for optimizing cutting speed and energy consumption.
  • the thickness of the peel is 70 mm, the average temperature is 500 ° C.
  • the through cutting of the electrolyte crust is achieved by moving the plasma torch nozzle above the surface at a speed of 1, 2 m / min.
  • the width of the gap formed is about 6 mm.
  • the speed of separation cutting of the crust with a jet of thermal plasma is primarily determined by the physicochemical properties of the material of the cut crust, its thickness and temperature.
  • the main characteristics of a jet of thermal plasma which determine the intensity of the effect on the material, are the enthalpy of the jet of thermal plasma (MJ / kg), the velocity of the jet (m / s), its width at the outlet point (mm), the specific value of the power per jet cross section (kW / m 2 ) and the distance from the outflow point to the surface of the crust (mm).
  • the indicated characteristics are determined by the operating parameters of the thermal plasma jet generators.
  • Using the proposed method will, in particular, minimize the negative impact of such a technological operation, such as replacing anodes, on the MHD stability of the electrolyzer, reduce time spent on rearranging the anodes, increasing the efficiency of sheltering of electrolytic cells, reducing the volume of recycled raw materials, reducing the energy consumption for heating the covering material consisting of a mixture of alumina and crushed electrolyte, used to form an electrolyte crust along the perimeter and on the surface of new anodes.
  • FIG. 1 - The proposed device
  • FIG. 2 - An example of a plasma torch
  • FIG. 3 Plasma torch with a cutting path.
  • the proposed attachment for plasma cutting of the electrolyte crust in an electrolyzer for producing aluminum consists of the following components and parts: a plasma torch 1 mounted on the boom of the articulated manipulator 5, actuators (electromechanical or pneumatic cylinders) 6 and 7, which are used to set the manipulator 5 in motion in the process of cutting and decomposition of the boom with the plasmatron 1 from the transport position to the working one and vice versa, respectively.
  • the whole structure is mounted on a stand 8, which is rigidly fixed on the rod of the process crane 9.
  • the peel cutting device also includes: an oscillator 2, which serves as a device for contactless excitation of the electric arc and stabilization during the cutting process, a control and power cabinet (ACS-automatic control system) 3, and the cooling system 4 of the plasma torch 1.
  • a controller and data acquisition modules can be implemented that record the signals of instrumentation sensors (instrumentation) and carry out control Authorization by executive devices, as well as power circuits of instrumentation and control systems.
  • the device is also equipped with end position sensors.
  • the device also provides sensors for monitoring air flow at the plasma torch, control sensors arc voltage of the plasma torch, flow rate control sensors.
  • the automatic control system provides several emergency shutdown commands in automatic mode: - when the coolant flow rate decreases to a preset level, which prevents overheating and failure of the nozzle and the plasma torch cathode, - when the air flow rate drops below a preset * level, - when reducing the arc voltage below the set value, which prevents the transition of arc burning to a mode in which thermal destruction of the insulator is possible, followed by the failure of the plasma torch.
  • a remote button for remote shutdown of the plasma torch arc in manual mode is also provided, duplicating automation commands.
  • FIG. Figure 3 shows an example of the trajectory of the plasma torch along the electrolyte crust.
  • a device for performing separation plasma cutting of the electrolyte crust is used as follows.
  • the device mounted on a process crane is transported to the electrolyzer, which requires a technological operation, replacement of the anode.
  • On the electrolyzer opens a folding shelter in the area of the replaced anode.
  • the crane rod 9 is lowered with the manipulator 5 fixed on it.
  • An arrow is laid out by the electromechanical drive 7, with the plasmatron 1 fixed on it from the transport position to the working position.
  • the device is inserted into the cell above the surface of the crust of the electrolyte and installed at the point of start of cutting with a gap of 1-2 mm from the surface of the crust.
  • the crane operator sends a command to turn on the device (arc ignition, supply of plasma-forming gas and coolant) from a remote remote control panel.
  • Burn point at the start cutting and then the plasma torch 1 is automatically moved along the surface of the crust of the frozen electrolyte, along the programmed path.
  • the device rotates 90 degrees and cuts the transverse side of the cinder, so the cutting path is quite simple. In this case, continuous monitoring of the cutting process is carried out.
  • the progress of the cutting process, the depth of cutting of the crust, the voltage and current on the plasma torch, the flow rate and pressure of compressed air, as well as the pressure, temperature and flow rate of the coolant of the cooling system are visually monitored. Monitoring can be carried out by means of appropriate sensors in automatic mode.
  • the cinder is cleaned from pieces of fallen electrolyte crust.
  • the extracted crust is transferred to the crushing site, where it is crushed and then again involved in production.
  • the remains of the anode block are crushed and involved in the production of new anodes.
  • the development of plasma cutting technology for the electrolyte crust is aimed precisely at avoiding the use of a punch (pneumatic hammer).
  • the cutting progress and the depth of cutting of the crust are visually or automatically controlled.
  • the protective screen during plasma cutting can be used or not, because during the cutting process, the plasma stream is directed into the space under the crust and particles are practically not ejected.
  • a remote button for remote shutdown of the plasma torch arc in manual mode is also provided, duplicating automation commands.
  • the velocity of the jet expiration is about 600-1500 mm / s, while the higher the temperature and the smaller the thickness of the crust, the higher the speed.
  • the device turns off, the supply of plasma-forming gas and refrigerant is turned off. The device is folded into the transport position and removed from the cutting zone.
  • the feasibility of the invention was tested on a prototype made on the basis of an attachment on a technological crane.
  • the proposed device has been tested in the current aluminum electrolysis building at the applicant’s enterprise. Tests have confirmed that the use of the invention eliminates the formation of pieces of solid covering material and their ingress into the molten electrolyte.
  • the main conditions when choosing the method of destruction of the crust of the electrolyte were: the lack of collapse of the pieces of the crust into the melt; reduction of depressurization time of the electrolyzer; reduction of energy consumption for the remelting of raw materials.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области производства алюминия, а именно, к разрушению корки электролита в электролизерах всех типов. Согласно предложенному способу разрушения корки электролита разделительной резкой в электролизере для получения алюминия, разрушение корки производят посредством термического плавления материала корки высокоскоростным высокотемпературным концентрированным потоком тепловой энергии струи термической плазмы, для этого создают направленную струю термической плазмы и перемещают ее над коркой электролита по заданной траектории, непрерывно удаляют из зоны воздействия струи термической плазмы образующийся расплавленный материал с формированием струей термической плазмы щели в корке электролита, достаточной для обеспечения последовательной разделительной резки корки и ее разрушения. В результате обеспечивается снижение объема разрушенной корки электролита, исключение образования кусков корки электролита при ее разрушении и, как следствие, снижение расхода электроэнергии на нагрев укрывного материала состоящего из смеси глинозема и дробленого электролита, применяемого для формирования корки электролита.

Description

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО РАЗРУШЕНИЯ КОРКИ ЭЛЕКТРОЛИТА 5 ПЛАЗМЕННОЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ РЕЗКОЙ
Изобретение относится к производству алюминия электролизом расплавленных солей, а именно, к разрушению корки электролита в электролизерах всех типов посредством использования направленной ю струи термической плазмы.
При получении алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов на поверхности расплава в пространстве «борт-анод» образуется твёрдая корка, которую периодически необходимо разрушать согласно требованиям ведения технологического процесса. Разрушение корки
15 электролита относится к одной из основных операций в технологическом цикле обработки электролизера для получения алюминия. Для разрушения корки электролита создано множество устройств, которые по способу воздействия на корку электролита можно классифицировать на устройства ударного, вибрационного и давящего типа, по принципу приводящему их в
20 действие, на пневматические, электрические, гидравлические и с использованием двигателей внутреннего сгорания.
Выбор тех или других конструкций устройств обусловлен типом электролизеров, однако, подавляющее большинство машин оборудовано механизмами ударного действия.
25 Известен способ разрушения корки электролита при электролизе первичного алюминия, включающий разрушение корки по крайней мере одним циклически вертикально перемещающимся пробойником, каждый пробойник закреплен на штоке пневмоцилиндра, имеющем рабочую и штоковую полости, причем корку разрушают при рабочем ходе зо пробойника путем подачи в рабочую полость пневмоцилиндра сжатого воздуха из напорной линии при одновременном соединении штоковой полости с выхлопной линией, после чего возвращают пробойник в исходное положение путем подачи в штоковую полость сжатого воздуха из напорной линии при одновременном соединении рабочей полости с выхлопной линией, при этом подачу сжатого воздуха из напорной линии в рабочую и штоковую полости цилиндра производят с меньшим расходом, чем удаление воздуха из этих полостей в выхлопную линию, причем соотношение величин указанных расходов выбирают из условия обеспечения достаточной кинетической энергии пробойника и требуемой степени энергосбережения (Заявка на изобретение RU 20021 10742, С25С 3/06, опубл. 20.12.2003 г.).
Недостатками данного способа является сложность в его осуществлении, стационарное размещение на электролизере и как следствие возможность разрушения корки только в точках его установки.
Известно устройство (авторское свидетельство СССР SU 1 135812,
С25С 3/14) для пробивки корки электролита, включающее привод, пробойника, соединенный с кронштейном посредством системы рычагов, выполненной в виде шарнирного параллелограмма. Устройство снабжено кривошипно-шатунным ударником, смонтированным консольно на кронштейне, имеющем гидроцилиндр для его подъема, причём обе полости гидроцилиндра соединены с пружинными гидроамортизаторами. ривошипно-шатунный механизм соединен с приводом текстропной передачей. Динамическое усилие, развиваемое машиной на пике ударника, определяется мощностью привода и энергоемкостью маховиков, установленных на оси кривошипа. Это усилие достаточно велико для разрушения корки даже на торцовых сторонах электролизера, где ее прочность в 2-3 раза больше, чем на продольных сторонах.
К недостаткам данного устройства можно отнести то, что габариты рабочего органа устройства с громоздкими маховиками и массивным герметичным корпусом ударника не позволяют применить ее для обработки торцовых сторон анода электролизера.
Также известно устройство для разрушения корки электролита, содержащее самоходную тележку с размещенной сбоку вертикальной рамой, имеющей стрелу, изготовленную с возможностью ее подъема, опускания и выдвижения вперед, и вибромолот (патент RU 2128248, МПК С25С 3/14, опубл. 27.03.1999 г.).
Недостатком этого устройства является длительное время, необходимое для разрушения корки электролита вибромолотом.
Наиболее близким к предложенному способу является способ и устройство для разрушения корки электролита в электролизере для получения алюминия (патент RU 2265084, МПК С25С 3/14, опубл. 10.07.2005 г.), включающий ударное воздействие на корку пробойника, при этом одновременно с ударным воздействием на пробойник прилагают давящее усилие в 300-1000 кг. Устройство для разрушения корки электролита в торцах электролизера для получения алюминия содержит самоходную тележку с размещенной сбоку вертикальной рамой, имеющей стрелу, выполненную с возможностью ее подъема, опускания и выдвижения ее вперед, и вибромолот, на самоходной тележке со стороны, противоположной раме, закреплен противовес 500-1000 кг.
Недостатком данного способа является то, что компоновка устройства затрудняет его применение для разрушения корки электролита по продольным сторонам анода электролизера.
В качестве аналога для устройства может быть рассмотрено устройство (авторское свидетельство СССР SU 387032, кл. С25С 3/14, 1971 г.), выполненное в виде шарнирно-рычажного механизма, состоящего из двух снабженных автономными гидроприводами параллелограммов, один из которых смонтирован на стойке, а на конце второго закреплен пневмоударник. Рабочий орган устройства компактен, что позволяет использовать его для обработки не только продольных, но и торцевых сторон электролизера, где расстояние между его металлоконструкциями ограничивает высоту рабочего органа размером 650 - 700 мм, в ширину 200 - 250 мм.
Однако применение данного устройства резко снижает производительность труда при разрушении глиноземной корки, поскольку пневмоударник имеет малую энергию удара и требуются значительные затраты энергии и времени.
Главным общим существенным недостатком всех вышеупомянутых устройств является то, что в процессе разрушения корки большое количество кусков твердого укрывного материал (электролита) попадает в электролизер. Это в свою очередь оказывает отрицательное влияние на технологические и технико-экономические показатели работы электролизера, а именно:
- требуются дополнительные затраты времени для очистки электролита от кусков упавшей в него корки;
- требуются дополнительные затраты электроэнергии на разогрев и переплавку сырья;
- увеличивается объем оборотного сырья.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, связана с необходимостью повышения технико-экономических показателей работы электролизера для получения алюминия и заключается в создании эффективного способа разрушения корки электролита, а также разработка устройства для щелевой резки корки электролита, позволяющего эффективно и экономично разрушать корку.
Техническим результатом изобретения является решение поставленной задачи, снижение объема разрушенной корки электролита, исключение образования кусков корки электролита при ее разрушении и, как следствие, снижение расхода электроэнергии на нагрев укрывного материала состоящего из смеси глинозема и дробленого электролита, применяемого для формирования корки электролита.
Технический результат обеспечивается тем, что в способе разрушения корки электролита в электролизере для получения алюминия, включающем воздействие на корку электролита с помощью высокоскоростного высокотемпературного концентрированного потока тепловой энергии струи термической плазмы, , которую перемещают над коркой электролита по заданной траектории, непрерывно удаляют образующийся расплавленный материал из зоны воздействия струи, при этом одновременно формируют струей термической плазмы щель в корке электролита.
Отличием от аналогов является то, что разрушение корки электролита в алюминиевом электролизере производят посредством разделительной резки корки электролита за счет термического плавления и формирования струей термической плазмы щели в корке электролита
Принято различать две основные схемы плазменной резки: 1) для металлов и других электропроводных материалов - плазменно-дуговая резка; 2) для различных неэлектропроводных материалов - резка плазменной струей.
Основная область применения плазменной струи в процессах резки
- резка различных неметаллических, листовых материалов небольших толщин (менее 5 мм), огнеупоров, керамики и пр. В процессе резки расстояние между поверхностью разрезаемого металла и торцом наконечника плазмотрона должно оставаться постоянным. Дуга направлена вниз и обычно под прямым углом к поверхности разрезаемого листа. Корка электролита не электропроводная и резка её возможна только плазменной струей, однако, случаев технологического применения плазменной струи для разрушения корки электролита на действующих электролизерах алюминиевых заводов (в т.ч. зарубежных) в настоящее время нет.
Процесс разделительной резки корки электролита струей термической плазмы заключается в локальном нагреве материала корки электролита, его расплавлении и частичном испарении, с удалением из зоны резки в виде расплава и пара за счет динамического воздействия струи. Процесс разделительной резки и разрушения корки электролита струей термической плазмы состоит из двух стадий: 1) проплавление сквозного отверстия в корке в начальной точке траектории; 2) разделительная резка корки по заданной траектории.
Быстрое проплавление отверстия в корке достигается за счет локального воздействия высокоскоростного высокотемпературного концентрированного потока тепловой энергии струи термической плазмы на материал. Параметры плазмы и траектории подбирают исходя из оптимальных режимов резки и энергозатрат. Продуктами воздействия являются расплав и пары материала, удаляемые из зоны отверстия в пространство над коркой за счет динамического воздействия потока. После проплавления сквозного отверстия сразу начинается процесс разделительной резки корки при перемещении струи термической плазмы над поверхностью корки с заданной скоростью. Турбулентный характер течения струи термической плазмы и высокий уровень температуры (5000- 6000°С) обеспечивают высокую интенсивность теплопередачи от потока к разрезаемому материалу за счет конвективного и лучистого теплообмена. Быстрый нагрев материала корки приводит к его расплавлению и частичному испарению с непрерывным удалением образовавшейся пленки расплава и паров из зоны воздействия струи в пространство под коркой за счет динамического воздействия высокоскоростного высокотемпературного потока струи термической плазмы. Способ характеризуется частными случаями его предпочтительной реализации, с обеспечением оптимальных режимов для эффективной резки и разрушения корки.
Щель в корке электролита формируют с размерами, определяемыми технологическими операциями обработки электролизера, при этом ширина щели как правило составляет менее 25 мм. Скорость перемещения струи термической плазмы над коркой электролита составляет порядка 0,5-2,5 м/мин. Расстояние от точки истечения (сопла) плазменной струи до поверхности корки электролита может составлять порядка 1-15 мм, ширина струи термической плазмы в точке ее истечения порядка 3-10 мм, а скорость истечения струи порядка 600-1500 мм/с. Данные параметры подобраны экспериментально и не являются ограничивающими. Все вышеупомянутые параметры способа и соответствующего примера устройства для его реализации могут применяться и в более широких или узких диапазонах, находящихся внутри или за пределами вышеупомянутых диапазонов.
Заявляемый способ обеспечивает достаточную для разделительной резки и разрушения корки электролита ширину формируемой струей термической плазмы щели в корке электролита по периметру и на поверхности анода электролизера.
Поставленная задача решается созданием устройства для щелевой резки корки электролита, которое в качестве рабочего органа имеет электродуговой плазмотрон, установленный на конце стрелы. Плазмотрон представляет собой устройство цилиндрической формы с корпусом из тепло- электро- дугостойкого материала. Выдвижение стрелы с плазмотроном в зону резки обеспечивается шарнирным манипулятором. Манипулятор приводится в движение посредством двух актуаторов или пневмоцилиндров, характеризующихся экономичностью, надежностью и точностью работы. Конструкция манипулятора также позволяет «копировать» наконечником плазмотрона сложный рельеф поверхности корки электролита. Устройство также может оснащаться и альтернативными системами бесконтактного сканирования поверхности корки. Для копирования рельефа поверхности может применяться опора наконечника, например, полоз или валик.
Кроме навесного оборудования может использоваться любой доступный альтернативный вариант. В качестве объекта оснащения может быть использован кран, напольная технологическая машина или любое другое устройство, позволяющее использовать изобретение по назначению. В том числе автоматизированные и роботизированные комплексы с программным управлением движением, наклоном, траекторией, расстоянием до корки, в том числе с измерением необходимых параметров корки, включая рельеф, температуру, толщину, химический состав и т.п. в процессе резки, например, возможно сканирование рельефа. Речь идет о возможности модификации и доработки устройства.
Устройство плазменной резки корки электролита предпочтительно работает при постоянных энергетических параметрах. Для работы устройства необходимыми являются электропитание напряжением 0,4 кВ, сжатый воздух давлением не менее 4 Бар. Параметры плазмы рассчитаны исходя из условий прорезки корки определенной толщины и химического состава.
Конструктивные особенности устройства и плазмотрона обеспечивают:
1. поддержание расстояния между наконечником плазмотрона и коркой в пределах от 1 мм до 15 мм при перемещении плазматрона по поверхности корки электролита со сложным рельефом.
2. возможность изменения угла наклона плазмотрона относительно поверхности корки электролита в пределах ±5°. 3. формирование струей термической плазмы в корке электролита щели шириной до 25 мм со скоростью до 2,5 м/мин.
4. разделительную резку корки электролита с различной толщиной по траектории реза (от 40 до 220 мм) и температурой плавления (в пределах 950-2000°С, в зависимости от процентного содержания глинозема и электролита в корке) .
Отличительной особенностью и преимуществом предложенного технического решения способа и устройства является то, что расплавление и разделительная резка с одновременным образованием в корке электролита щели предотвращает большие энергозатраты на прорезку корки электролита и минимизирует объем рециркулируемого сырья.
Изобретение позволяет производить разрушение корки электролита без образования кусков укрывного материала, которые впоследствии попадают в расплав электролита. Использование предложенного устройства позволяет снизить негативное влияние технологических операций по замене анодов на МГД (магнито-гидродинамическую) стабильность электролизеров, снизить затраты времени на очистку места установки нового анода от кусков укрывного материала, повысить КПД (коэффициент полезного действия) укрытия электролизеров, снизить объём оборотного сырья, и как следствие, снизить расход электроэнергии, затрачиваемой на нагрев и переплавку укрывного материала, состоящего из смеси глинозема и дробленого электролита, применяемого для формирования корки электролита по периметру и на поверхности новых анодов.
Реализация способа представлена следующими примерами при использовании в качестве генератора струи термической плазмы электродугового плазмотрона:
Пример 1 Струя термической плазмы с расходом плазмообразующего воздуха 3,2 нм 1ч, с энтальпией 12 МДж/кг, имеющая среднемассовую температуру 5200°С, диаметр сопла истечения 6 мм и скорость истечения 650 м/с. Толщина корки 50мм, средняя температура 500°С. Сквозное разрезание корки электролита достигается при перемещении сопла плазмотрона над поверхностью со скоростью 0,5 м/мин. Ширина образовавшейся щели - около 10 мм. Траектория движения задается исходя из условий оптимизации скорости резки и энергозатрат.
Пример 2
Струя термической плазмы с расходом плазмообразующего воздуха 3,0 нм /ч, с энтальпией 16,5 МДж/кг, имеющая среднемассовую температуру 5900°С, диаметр сопла истечения 4 мм и скорость истечения 1500 м/с . Толщина корки 70 мм, средняя температура 500°С. Сквозное разрезание корки электролита достигается при перемещении сопла плазмотрона над поверхностью со скоростью 1 ,2 м/мин. Ширина образовавшейся щели - около 6 мм.
Скорость разделительной резки корки струей термической плазмы в первую очередь определяется физико-химическими свойствами материала разрезаемой корки, ее толщиной и температурой. Основными характеристиками струи термической плазмы, определяющими интенсивность воздействия на материал являются энтальпия струи термической плазмы (МДж/кг), скорость истечения струи (м/с), ее ширина в точке истечения (мм), удельное значение мощности, приходящейся на сечение струи (кВт/м2) и расстояние от точки истечения до поверхности корки (мм). Указанные характеристики определяются параметрами работы генераторов струи термической плазмы.
Использование предложенного способа позволит, в частности, минимизировать негативное влияние такой технологической операции, как например, замена анодов, на МГД-стабильность электролизера, снизить затраты времени на перестановку анодов, повысить КПД укрытия электролизеров, снизить объем рециркулируемого сырья, снизить расход электроэнергии на нагрев укрывного материала состоящего из смеси глинозема и дробленого электролита, применяемого для формирования корки электролита по периметру и на поверхности новых анодов.
Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг. 1 - Предложенное устройство;
Фиг. 2 - Пример вида плазмотрона,
Фиг. 3 - Плазмотрон с траекторией резки.
Предлагаемое навесное устройство для плазменной резки корки электролита в электролизере для получения алюминия, состоит из следующих узлов и деталей: плазмотрона 1 , закрепленного на стреле шарнирного манипулятора 5, актуаторов (электромеханических или пневматических цилиндров) 6 и 7, которые используются для приведения манипулятора 5 в движение в процессе резки и разложения стрелы с плазмотроном 1 из транспортного положения в рабочее и обратно соответственно. Вся конструкция установлена на стойке 8, которая жестко закреплена на штанге технологического крана 9. В состав устройства резки корки также входят: осциллятор 2, служащий в качестве устройства для бесконтактного возбуждения электрической дуги и стабилизации в процессе резки, шкаф управления и питания (АСУ-автоматическая система управления) 3, и система охлаждения 4 плазмотрона 1. В блоке АСУ могут быть реализованы контроллер и модули сбора данных, регистрирующие сигналы датчиков КИП (контрольно-измерительных приборов) и осуществляющие управление исполнительными устройствами, а также цепи питания устройств КИП и АСУ. Также устройство оборудовано •датчиками концевых положений. В устройстве также предусмотрены датчики контроля расхода воздуха на плазмотроне, датчики контроля напряжения дуги плазмотрона, датчики контроля расхода теплоносителя. Для обеспечения безопасности работы устройства, в системе АСУ предусмотрено несколько команд аварийного отключения в автоматическом режиме: - при снижении расхода охлаждающей жидкости до задаваемого уровня, что предотвращает перегрев и выход из строя сопла и катода плазмотрона, - при снижении расхода воздуха ниже задаваемого* уровня, - при снижении напряжения дуги ниже задаваемого значения, что предотвращает переход горения дуги в режим, при котором возможно термическое разрушение изолятора, с последующим выходом плазмотрона из строя.
В целях безопасности также предусмотрена выносная кнопка дистанционного отключения дуги плазмотрона в ручном режиме, дублирующая команды автоматики.
На Фиг. 3 изображен пример траектории движения плазмотрона по корке электролита.
Устройство для осуществления разделительной плазменной резки корки электролита используют следующим образом.
Устройство, смонтированное на технологическом кране, транспортируется к электролизеру, на котором требуется проведение технологической операции, замена анода. На электролизере открывается створчатое укрытие в районе заменяемого анода. Далее опускается штанга крана 9 с закрепленным, на ней манипулятором 5. Электромеханическим приводом 7 раскладывается стрела, с закрепленным на ней плазмотроном 1 из транспортного положения в рабочее. Затем устройство заводится в электролизер над поверхностью корки электролита и устанавливается в точке начала резки с зазором 1-2 мм от поверхности корки. Оператор крана подает команду на включение устройства (поджиг дуги, подача плазмообразующего газа и охлаждающей жидкости) с выносной дистанционной панели управления. Прожигается точка в месте начала резки и далее производится автоматическое перемещение плазмотрона 1 по поверхности корки застывшего электролита, по запрограммированной траектории. После прорезки продольной стороны огарка устройство разворачивается на 90 градусов и прорезает поперечную строну огарка, таким образом, траектория резки достаточно проста. При этом осуществляется непрерывный контроль за процессом резки. В процессе резки корки электролита визуально контролируется ход процесса резки, глубина прорезки корки, напряжение и ток на плазмотроне, расход и давление сжатого воздуха, а также давление, температура и расход теплоносителя системы охлаждения. Контроль может осуществляться посредством соответствующих датчиков в автоматическом режиме. Возможно использование защитных экранов в зоне резки, а также дополнительных приспособлений для ускорения и упрощения процесса разрушения корки. В процессе производства алюминия в электролизерах с обожжёнными анодами существует необходимость замены анодов. Для того чтобы заменить анод его необходимо отделить от спекшейся части укрывного материала. В настоящее время обычно это делают с помощью пневмомолота. Обрубается огарок анода по контуру, затем извлекается огарок и устанавливается на паллету. Далее огарки увозят на участок чистки, где остатки корки отделяют от остатков анодного блока. Остатки корки передают на участок дробления, где её измельчают и затем повторно вовлекают в процесс электролиза. Место огарка вычищают от кусков упавшей корки электролита. Извлеченную корку передают на участок дробления, где её измельчают и далее вовлекают опять в производство. Остатки анодного блока измельчают и вовлекают в производство новых анодов. Развитие технологии плазменной резки корки электролита направлено как раз на то чтобы уйти от использования пробойника (пневмомолота). В процессе резки корки электролита визуально или автоматически контролируется ход резки, глубина прорезки корки. Защитный экран при плазменной резке может использоваться или нет, т.к. в процессе резки поток плазменной струи направлен в пространство под коркой и выброса частиц практически не происходит. В целях безопасности также предусмотрена выносная кнопка дистанционного отключения дуги плазмотрона в ручном режиме, дублирующая команды автоматики. Скорость истечения струи составляет порядка 600-1500 мм/с, при этом чем выше температура и меньше толщина корки, тем выше скорость. По окончании программы резки, устройство выключается, отключается подача плазмообразующего газа и хладагента. Устройство складывается в транспортное положение и убирается из зоны резки.
Осуществимость изобретения проверена на опытном образце, изготовленном на базе навесного устройства на технологическом кране. Предлагаемое устройство прошло испытания в действующем корпусе электролиза алюминия на предприятии заявителя. Испытания подтвердили, что использование изобретения исключает образование кусков твердого укрывного материала и попадание их в расплав электролита. Основными условиями при выборе способа разрушения корки электролита были: отсутствие обрушения кусков корки в расплав; снижение времени разгерметизации электролизера; снижение расхода электроэнергии на переплавку сырья.
В рамках расчета технико-экономической оценки эффективности проекта был выполнен анализ эффективности плазменной резки в сравнении с резкой Барой и Дисковой пилой, что подтвердило эффективность и предпочтительность плазменной резки.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ разрушения корки электролита разделительной резкой в электролизере для получения алюминия, отличающийся тем, что резку и 5 разрушение корки производят посредством термического плавления материала корки высокоскоростным высокотемпературным концентрированным потоком тепловой энергии струи термической плазмы, для этого создают направленную струю термической плазмы и перемещают ее над коркой электролита по заданной траектории, ю непрерывно удаляют из зоны воздействия струи термической плазмы образующийся расплавленный материал с формированием струей термической плазмы щели в корке электролита, достаточной для обеспечения последовательной разделительной резки корки и ее разрушения.
15 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что щель в корке электролита формируют с размерами, определяемыми технологическими операциями обработки электролизера, предпочтительно ширина щели составляет порядка или менее 25 мм.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость перемещения 20 струи термической плазмы над коркой электролита по заданной траектории предпочтительно составляет порядка 0,5-2,5 м/мин.
4. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что расстояние от точки истечения струи термической плазмы до поверхности корки электролита предпочтительно составляет порядка или менее 15 мм.
25 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ширина струи термической плазмы в точке ее истечения предпочтительно составляет порядка 3-10 мм.
6. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что скорость истечения струи термической плазмы предпочтительно составляет порядка 600-1500 мм/с.
7. Устройство для плазменной резки корки электролита в электролизере для получения алюминия согласно способу по п. 1 , содержащее конструкцию с плазмотроном, закрепленным на стреле шарнирного манипулятора с актуаторами для разложения стрелы с плазмотроном из транспортного положения в рабочее и обратно, перемещения плазматрона с заданной скоростью по траектории резки и поддержания необходимого зазора между наконечником плазмотрона и коркой электролита при перемещении плазматрона по поверхности корки электролита со сложным рельефом.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что конструкция установлена на штанге технологического крана.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что содержит узел изменения угла наклона плазмотрона относительно поверхности корки электролита
10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что содержит осциллятор, служащий в качестве устройства для бесконтактного возбуждения электрической дуги и стабилизации в процессе резки, средство управления и питания, а также систему охлаждения плазмотрона.
И . Устройство по п. 7 отличающееся тем, что в качестве плазмотрона используется электродуговой плазмотрон.
12. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что технические характеристики плазмотрона обеспечивают разделительную резку корки электролита с различной толщиной по траектории реза и температурой плавления.
13. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что зазор между наконечником плазмотрона и коркой электролита обеспечивается выступами на корпусе плазмотрона или посредством приспособления по типу подвижного полоза или валика, закрепленного на конструкции с плазмотроном, которые в процессе работы скользят или двигаются непосредственно по корке, обеспечивая заданное расстояние между наконечником плазмотрона и коркой электролита.
14. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что реализовано с автоматизированной системой управления.
PCT/RU2017/000417 2017-06-15 2017-06-15 Способ и устройство разрушения корки электролита плазменной разделительной резкой WO2018231088A1 (ru)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018102052A RU2692710C1 (ru) 2017-06-15 2017-06-15 Способ и устройство разрушения корки электролита плазменной разделительной резкой
PCT/RU2017/000417 WO2018231088A1 (ru) 2017-06-15 2017-06-15 Способ и устройство разрушения корки электролита плазменной разделительной резкой
CA3032753A CA3032753C (en) 2017-06-15 2017-06-15 Method and device for electrolyte crust breaking by separation plasma cutting
CN201780083290.2A CN110168143B (zh) 2017-06-15 2017-06-15 通过分离等离子体切割进行电解质结壳破裂的方法和装置
US16/618,798 US20200131652A1 (en) 2017-06-15 2017-06-15 Method and device for electrolyte crust breaking by separation plasma cutting
EP17913286.5A EP3553206B1 (en) 2017-06-15 2017-06-15 Method for breaking electrolyte crust by plasma cutting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000417 WO2018231088A1 (ru) 2017-06-15 2017-06-15 Способ и устройство разрушения корки электролита плазменной разделительной резкой

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018231088A1 true WO2018231088A1 (ru) 2018-12-20

Family

ID=64659359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000417 WO2018231088A1 (ru) 2017-06-15 2017-06-15 Способ и устройство разрушения корки электролита плазменной разделительной резкой

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200131652A1 (ru)
EP (1) EP3553206B1 (ru)
CN (1) CN110168143B (ru)
CA (1) CA3032753C (ru)
RU (1) RU2692710C1 (ru)
WO (1) WO2018231088A1 (ru)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU387032A1 (ru) 1971-03-31 1973-06-21 Н. Г. Шишов, В. Н. Потапов , В. А. Шохов Братский алюминиевый завод Устройство для пробивки корки электролита
SU766777A1 (ru) * 1978-09-05 1980-09-30 Государственный Институт По Проектированию Технологии Монтажа Предприятий Нефтехимической И Нефтеперерабатывающей Промышленности "Гипронефтеспецмонтаж" Способ кислородной резки металла
SU1135812A1 (ru) 1983-07-29 1985-01-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Устройство дл пробивки корки глинозема
RU2127179C1 (ru) * 1997-08-21 1999-03-10 Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН Устройство для лазерной обработки
RU2128248C1 (ru) 1997-04-15 1999-03-27 Открытое акционерное общество "Братский алюминиевый завод" Устройство для разрушения корки электролита (варианты)
RU2141393C1 (ru) * 1997-12-23 1999-11-20 Закрытое акционерное общество "ГАКС-РЕМАРМ" Переносное устройство для газопламенной вырезки отверстий в стенках труб
RU2002110742A (ru) 2002-04-23 2003-12-20 Борис Владимирович Погорелов Способ разрушения корки электролита при электролизе первичного алюминия
RU37334U1 (ru) * 2003-12-18 2004-04-20 Корнеева Светлана Валентиновна Плазмотрон для резки и установка для плазменно-дуговой резки
RU2265084C2 (ru) 2004-02-02 2005-11-27 Открытое акционерное общество "ВОЛГОГРАДСКИЙ АЛЮМИНИЙ" Способ и устройство для разрушения корки электролита в электролизере для получения алюминия
RU99371U1 (ru) * 2010-06-21 2010-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" Пространственный механизм
WO2012136262A1 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Tomologic Ab Method of, system and computer program for machine cutting several parts of a piece of material using controlling rules and variables for cutting
RU2013149331A (ru) * 2012-11-16 2015-05-20 Кьелльберг-Штифтунг Способ плазменной резки заготовок

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE757943A (fr) * 1969-10-24 1971-04-01 Alusuisse Machine mobile pour le service des cuves d'electrolyse
JPS6036454B2 (ja) * 1981-08-07 1985-08-20 株式会社クボタ プラズマジエツトによる鋼管内面の硬化方法及び装置
JPH065155B2 (ja) * 1984-10-12 1994-01-19 住友金属工業株式会社 窯炉の炉壁補修装置
BR9106939A (pt) * 1990-10-05 1993-08-24 Portland Smelter Serv Pty Aparelho para suprimento controlado de alumina
US8193096B2 (en) * 2004-12-13 2012-06-05 Novellus Systems, Inc. High dose implantation strip (HDIS) in H2 base chemistry
DE102007059962B3 (de) * 2007-12-11 2008-12-11 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Messen des Metallniveaus in einem Reduktionsbecken
AU2010210386A1 (en) * 2009-02-08 2011-08-25 Ap Solutions, Inc. Plasma source with integral blade and method for removing materials from substrates
US8525067B2 (en) * 2010-05-27 2013-09-03 Robin Muscat-Tyler Process of jet cutting arcuate openings
EP2466591B1 (en) * 2010-12-17 2017-03-22 The European Atomic Energy Community (EURATOM), represented by the European Commission Remotely controlled handling device for operating in storage cells
CN202000000U (zh) * 2011-01-17 2011-10-05 高德金 设置有氧化铝定型下料口的铝电解槽
JP5420009B2 (ja) * 2012-03-29 2014-02-19 コマツ産機株式会社 プラズマ切断方法及びプラズマ切断装置
CN102689100B (zh) * 2012-06-07 2014-07-09 中国东方电气集团有限公司 一种用于等离子mig复合焊接的自主移动式机器人***
CN202763266U (zh) * 2012-06-14 2013-03-06 周祎隆 一种新型的等离子切割机引弧控制装置
CN203049050U (zh) * 2012-12-27 2013-07-10 东北大学 一种用于铝电解槽的打壳装置
PL2804450T3 (pl) * 2013-05-16 2022-12-19 Kjellberg-Stiftung Wieloelementowa część izolacyjna do palnika łukowo-plazmowego, palnik i układy z nim powiązane oraz powiązany sposób
CN103753074B (zh) * 2014-01-22 2015-06-10 上海莱克气割机有限公司 一种高效的金属方矩管自动切割机
CN103934582B (zh) * 2014-04-21 2017-02-15 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 激光‑火焰复合切割方法
CN106457490B (zh) * 2014-04-25 2019-02-12 维斯塔斯风力***有限公司 塔架分段生产过程
CN204545668U (zh) * 2015-04-03 2015-08-12 甘肃东兴铝业有限公司 电解铝用阳极钢爪360°修复焊接设备
US20160332264A1 (en) * 2015-05-14 2016-11-17 Martin Albrecht Accessory for a Cutting Device
JP6815017B2 (ja) * 2016-02-17 2021-01-20 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 プラズマ連携切断方法及びその切断装置
RU2651931C2 (ru) * 2016-06-08 2018-04-24 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Способ и устройство для определения состава электролита
CN108866577B (zh) * 2018-09-14 2024-01-30 河南科达东大国际工程有限公司 一种电解槽结壳破除装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU387032A1 (ru) 1971-03-31 1973-06-21 Н. Г. Шишов, В. Н. Потапов , В. А. Шохов Братский алюминиевый завод Устройство для пробивки корки электролита
SU766777A1 (ru) * 1978-09-05 1980-09-30 Государственный Институт По Проектированию Технологии Монтажа Предприятий Нефтехимической И Нефтеперерабатывающей Промышленности "Гипронефтеспецмонтаж" Способ кислородной резки металла
SU1135812A1 (ru) 1983-07-29 1985-01-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Устройство дл пробивки корки глинозема
RU2128248C1 (ru) 1997-04-15 1999-03-27 Открытое акционерное общество "Братский алюминиевый завод" Устройство для разрушения корки электролита (варианты)
RU2127179C1 (ru) * 1997-08-21 1999-03-10 Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН Устройство для лазерной обработки
RU2141393C1 (ru) * 1997-12-23 1999-11-20 Закрытое акционерное общество "ГАКС-РЕМАРМ" Переносное устройство для газопламенной вырезки отверстий в стенках труб
RU2002110742A (ru) 2002-04-23 2003-12-20 Борис Владимирович Погорелов Способ разрушения корки электролита при электролизе первичного алюминия
RU37334U1 (ru) * 2003-12-18 2004-04-20 Корнеева Светлана Валентиновна Плазмотрон для резки и установка для плазменно-дуговой резки
RU2265084C2 (ru) 2004-02-02 2005-11-27 Открытое акционерное общество "ВОЛГОГРАДСКИЙ АЛЮМИНИЙ" Способ и устройство для разрушения корки электролита в электролизере для получения алюминия
RU99371U1 (ru) * 2010-06-21 2010-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" Пространственный механизм
WO2012136262A1 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Tomologic Ab Method of, system and computer program for machine cutting several parts of a piece of material using controlling rules and variables for cutting
RU2013149331A (ru) * 2012-11-16 2015-05-20 Кьелльберг-Штифтунг Способ плазменной резки заготовок

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3553206A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN110168143B (zh) 2022-03-08
CA3032753A1 (en) 2018-12-20
EP3553206A1 (en) 2019-10-16
US20200131652A1 (en) 2020-04-30
CN110168143A (zh) 2019-08-23
RU2692710C1 (ru) 2019-06-26
EP3553206B1 (en) 2022-08-03
EP3553206A4 (en) 2020-04-29
CA3032753C (en) 2021-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102151924A (zh) 电火花诱导可控烧蚀及电解复合高效加工方法
US8168913B2 (en) Electric discharge machining die sinking device
US7394040B2 (en) Electromachining process and apparatus
Furutani et al. Machining a glass rod with a lathe-type electro-chemical discharge machine
KR20160140427A (ko) 전기 부식 가공 시스템용 전극
Kou et al. Research on machining Ti6Al4V by high-speed electric arc milling with breaking arcs via mechanical-hydrodynamic coupling forces
CN102009237B (zh) 电火花诱导可控燃烧及放电加工蚀除方法
RU2692710C1 (ru) Способ и устройство разрушения корки электролита плазменной разделительной резкой
JP6340942B2 (ja) 滓還元除去方法と滓還元除去装置
Wang et al. Bubble evolution in ultrasonic wave-assisted underwater wet FCAW
Boulos et al. Plasma Torches for Cutting, Welding, and PTA Coating
JP2011121113A (ja) スクリュー羽根の肉盛溶接方法
Penney et al. Using non-gravity aligned welding in large scale additive metals manufacturing for building complex parts
Liu et al. Experimental study of underwater plasma arc penetration parameters for oil wellheads
JP2001234633A (ja) コンクリート構造物の解体方法およびその解体装置
KR101513746B1 (ko) 플라즈마 절단방법
KR810000246B1 (ko) 용융염 전해조의 소모된 양극 바트(butt)의 제거방법
Liu et al. Influence of discharge energy on EDM ablation
JPH085247A (ja) プラズマ式溶融炉
Kumar et al. Thermal processes
CN212704939U (zh) 基于等离子气刨的工件表面加工***
Kusumoto et al. Observation of hole formation process in plasma arc drilling
CN209175064U (zh) 一种电火花穿孔机
US3396494A (en) Removal of protrusions formed on carbon anodes
TRIVEDI et al. Design and Development Of Three Axis Plasma Cutting Machine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17913286

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3032753

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017913286

Country of ref document: EP

Effective date: 20190710

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE