Устройство для обслуживания электролизных ванн — SU 1002411 (original) (raw)
ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1002411(23)Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫХ ВАНН Изобретение относится к цветной металлургии и может быть нспольэова" но при обслуживании ванн электролитического рафинирования меди, никеля и некоторых других металлов.Процесс электролитического рафинирования меди протекает в ваннах, конструктивно объединенных в серии, В процессе электролиза отдельными электродами могут возникать короткие замыкания, которые приводят к перерас-. пределению токов между ними и, в результате, к значительному ухудшению технико-экономических показателей процесса электролиза. Поиск и устранение коротких замыканий в процессе электролиза является одним из самых трудоемких операций и производится на всех отечественных и зарубежных предприятиях вручную, что требует значительных затрат тяжелого физического труда во вредных условиях,Известно устройство для автомати.ческой замены электродов, используе" мЫх при электролитической очистке металлов, Устройство обслуживает несколько расположенных последователь,но электролитических ванн. По обеим сторонам ванн по параллельным направ" ляющим двигается устройство для вертикального перемещения электродов. .В кронштейне имеется два горизонтальных стержня, расположенных перпендикулярно электродам. С помощью стерж" ней и кронштейна электроды могут захватываться для дальнйшшей., транспортировки (1Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для обслуживания электролизных ванн, содержащее подвижную относительно серии ванн каретку, несущую размещенные на ней датчики коротких замыканий и грузоподьемное устройство 2.Устройство автоматически перемещаетсй по рельсам вдоль серий ванн и регистрирует с помощью специальныс датчиков параметр, зависящий от то" ка, протекающего через катодный ло мик, В качестве упомянутого параметра может быть либо магнитное поле, либо температура ломика. Число датчиков соответствует числу катодов в ванне, а их двйжение происходит вдоль катодных ломиков. При превышении измеряемым параметром некоторо" .го порогового значения, устройство останавливается возле соответствующего катода,к месту короткого эамы 1002411кания перемещается каретка с грузо- подъемным устройствомДефектный( катод поднимается из ванны с помощЬю грузоподъемного устройства и переправляется в бункер дефектных като,дов. Одновременно, из другого бунке ра движется новый катод, который опускается на место изъятого из ванны.НедостаткоМ этого устройства явля,ется необходимость иметь запас катодов, что при реальном числе коротко О замкнутых электродов (20-40 от их общего числа) составляет значительную величину. Кроме того, неизвестно,.на каком этапе растворения будет изъят дефектныЪ катод и, соответст венно, неизвестно, какой толщины катоды необходимо иметь в бункере для получения товарных катодов необходимого веса. Движение датчиков вдоль катодных ломиков требует точного рас. положения ломиков в ванне, Подъем тяжелого катода может привести к обрыву ушек, падению катода н ванну и ее повреждению, Очевидно, указанные недостатки препятствуют практическому использованию устройства, поскольку отсутствуют сведения о внедрении его на каком-либо предприятии, несмотря на то, что оно запатентовано в основных промышленно развитых капиталистических странах.30Целью изобретения янляется механизация и автоматизация процесса устранения коротких замыканий.Это достигается тем, что устрой" ство для обслуживания электролизных 35 ванн, содержащее подвижную относительно серии ванн каретку, несущую размещенные на ней датчики коротких замыканий и грузоподъемное устройство, снабжено днумя рамами, установленны ми на каретке симметрично относительно грузоподъемного устройства, смонтиронанными с возможностью регулируемого перемещения н направлении, перпендикулярном продольной оси грузо подъемного устройства, ножами для удаления дендритов и,налками для правки катодов, причем ножи установлены на раме с возможностью перемещения н направлении, параллельном продольной оси грузоподъемного устройства на расстояние не менее, чем высота катода, и рабочие кромки их расположены ниже валков, а валки расположены симметрично относительно грузо" подъемного устройства, а также тем, что рабочие кромки смещены относительно штока привода н сторону обрабатываемого электрода. При этом число валков не менее четырех, причем н рабочем состоянии они в горизон талонной плоскости устанавливаются, на расстоянии, равном толщине катода.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 " схема уста нонки ножей в ванне при удалении дендритов.Устройство содержит средства передвижения 1, каретку 2, с размещенным на ней грузоподъемным устройствомЗ,датчики коротких замыканий 4,рамы 5ножи б,валки 7,шток 8 привода 9,электроды 10.Рамы устройства раздвигаются с помощью отдельного принода 11.Устройство работает следующим образом.По команде с пульта управления или в соотнетстнии с заданной программой устройство обслуживания перемещается и останавливается у ванны с заданным номеромКаретка начинает движение вдоль ванны, перпендикулярно расположенным в ней электродам, При обнаружении датчиком короткого замыкания каретка останавливается таким образом, чтобы грузоподьемное устройство разместилось над соответствующим катодным ломиком.В том случае,. если период рафинирования только начался и короткие замыкания вызваны, в Ьсновном, искринленным катодом, грузоподъемное устройство опускается, захватывает катодный ломик, и поднимает катод над ванной. В этот момент рамы с ножами сходятся таким образом, что валки оказываются прижатыми к верхней части катода, а рабочие кромки ножей располагаются под валками на расстоянии 3-5 мм от катода. Затем грузоподьемное устройство протягивает катод через валки и, тем самым, выправляет имеющиеся неровности. Если же к этому времени уже образонался дендрит, то он будет удален с помощью ножейПосле этого рамы раздвигаются в исходное положение и грузоподъемное устройство опускает катод на прежнее место. В том случае, если с начала процесса растворения анода прошло несколько дней, то подъем тяжелого катода и протягинание его через валки требует значительных усилий. и может привести к обрыву ушек и падению катода н ванну, К этому времени короткие замыкания вызываются в основном дендрйтами, поэтому для их удаления устройство остананливается над катодным ломиком с током короткого замыкания, сдвигает рамы на расстояние 0,7-0,8 размера мемеду разноименными электродами и опускает ножи до уровня электролита (фиг, 2, а), Затем рамы сдвигаются таким образом, чтобы ножи оказались на расстоянии 3-5 мм от катода, после чего с помощьюпривода ножи опускаются параллельно катоду, удаляя с его поверхности дендриты (Фиг. 2, б). В дальнейшем ножи Возвращаются в исходное положение и ннонь осуществляется операция контроля отсутствия короткого замыкания,Техническая реализация устройствавозможна на основе средствпередвижения колесного типа с перемещением порельсам, проложенным вдоль серииванн по проходу. Предпочтительным вариантом привода средств передвиженияявляется электрический привод, априспособления для устранения коротких замыканий - пневматический привод. При этом может быть обеспеченаточность позиционирования у электролизных ванн 3-5 мм, что вполне достаточно для процесса их обслуживания,При устранении коротких замыканий 15точность позиционирования над катодным ломиком может быть получена весь"ма высокой при установке каретки помаксимуму магнитного поля или инФра-красного излучения данного ломика. 20Погрешность, определяемая выбегомустройства,. может быть ликвидирована с помощью системы обратной связии реверсивного двигателя. Управлениеустройствомможет осуществляться непосредственно оператором или дистанционно с помощью радио или индуктивного канала.Проведенные экспериментальные исследования подтвердили работоспособ- ЗОностьпредложенного устройства дляобслуживания электролизных ванн. Экономическая эффективность предложенного устройства по сравнению с прототипом определяется экоиомией металла, необходимого для катодов, которые устанавливаются взамен дефектных поскольку в предлагаемом техническом решении в ванну возвращаютсяисправные катоды. Кроме того, отпадает необходимость в затратах трудана исправление дефектных катодов. Годовой экономический эффект составит 19 тыс, руб.Формула изобретения1. Устройство для обслуживания электролизных ванн, содержащее подвижнуюотносительно серии ванн каретку, не.сущую размещенные на ней датчики коротких замыканий и грузоподъемноеустройство, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью механизации процесса устранения коротких замыканий между электродами, оно снабжено двумярамами, установленными на кареткесимметрично относительно грзоподъемного устройства, смонтированными свозможностью регулируемого перемещения в направлении,.перпендикулярномпродольной оси грузоподъемного устройства, ножами для удаления дендри"тов с приводом и валками для правкикатодов, причем ножи установлены нараме с возможностью перемещения внаправлении, параллельном продольнойоси грузоподъемного устройства нарасстоянии не менее .чем высота катода, и рабочие кромки их расположеныниже валков, а валки расположенысимметрично относительно грузоподъемного устройства,2, Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что рабочиекромки ножей смещены относительноштока привода в сторону обрабатываемого электрода,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка ФРГ Р 2623938,кл. С 25 С 7/06, 1977.2. Патент СЩ Р 4028211,кл. С 25 С 7/06, 1977.Заказ илиал ППП фПатент г,ужгород, ул,Проектная,/11 Т ВНИИПИ Госу по делам 113035, Мос