鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于防氧化噴涂設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。一種鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置和方法，包括支撐框架和設(shè)置在支撐框架下側(cè)的炭塊工作平臺，所述的支撐框架四個側(cè)面均設(shè)置有噴涂單元，所述的噴涂單元包括噴涂設(shè)備和連接噴涂設(shè)備的噴槍與支撐框架的移動機(jī)構(gòu)，所述的移動機(jī)構(gòu)的橫向滑臺和縱向滑臺上設(shè)有貼片，驅(qū)動耳上設(shè)有與貼片匹配的接近開關(guān)，通過PLC控制系統(tǒng)控制升降電機(jī)和橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，以及貼接近開關(guān)與貼片的限位動作控制，從而調(diào)節(jié)縱向滑臺和噴涂支架呈S形動作進(jìn)行噴涂，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了為陽極炭塊自動化電弧噴涂鋁膜的技術(shù)難題，提高了工作效率，節(jié)省了開支，避免了電弧噴涂產(chǎn)生的煙塵、有害氣體、噪音等對人體造成的危害。
【專利說明】鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于防氧化噴涂設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電解鋁生產(chǎn)過程中，陽極炭塊在浸入電解質(zhì)之前，上部采用覆蓋料進(jìn)行覆蓋，但其余四周裸露與高溫環(huán)境中，造成氧化，當(dāng)發(fā)生氧化后會發(fā)生掉渣、裂紋、掉塊等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響鋁電解廠的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]陽極氧化問題國內(nèi)近幾年也開始引起電解鋁企業(yè)的關(guān)注，個別企業(yè)及設(shè)計(jì)單位開始試驗(yàn)陽極防氧化技術(shù)及方法，如某研究院采用將氧化鋁淀粉粘接劑涂刷在陽極炭塊上的方法，某企業(yè)采用硼砂、工業(yè)磷酸、高嶺土、水等混合后做成涂料，涂在氧化炭塊表面的方法，某企業(yè)采用將抗氧化材料混合氧化鋁制成涂料涂在陽極炭塊表面的方法等等，均能使陽極炭塊起到防氧化的目的，但工序復(fù)雜，效果不明顯，同時由于這些方法均采用人工操作，效率低，無法大范圍推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對以上問題，在了解國內(nèi)電弧噴涂技術(shù)的基礎(chǔ)上，深入研究電弧噴涂在陽極炭塊防氧化方面的應(yīng)用，分析陽極炭塊氧化的原因，提供一種套自動化程度高、簡單、高效、對環(huán)境無污染的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置和方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，所采取的技術(shù)方案是:
一種鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置，包括支撐框架和設(shè)置在支撐框架下側(cè)的炭塊工作平臺，所述的支撐框架四個側(cè)面均設(shè)置有噴涂單元，所述的噴涂單元包括噴涂設(shè)備和連接噴涂設(shè)備的噴槍與支撐框架的移動機(jī)構(gòu)。
[0006]所述的移動機(jī)構(gòu)包括固定在支撐框架上的橫向滑臺、縱向滑臺、分別設(shè)置在橫向滑臺和縱向滑臺端部的橫移電機(jī)和升降電機(jī)、以及用于固定噴涂設(shè)備的噴涂支架，橫移電機(jī)和升降電機(jī)均連接有絲杠，絲桿設(shè)置在橫向滑臺和縱向滑臺的滑槽內(nèi)，縱向滑臺背部設(shè)有與橫向滑臺和絲杠匹配的驅(qū)動耳，噴涂支架上也設(shè)有與縱向滑臺和絲杠匹配的驅(qū)動耳。
[0007]所述的移動機(jī)構(gòu)的橫向滑臺和縱向滑臺上設(shè)有貼片，驅(qū)動耳上設(shè)有與貼片匹配的接近開關(guān)，通過PLC控制系統(tǒng)控制升降電機(jī)和橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，以及貼接近開關(guān)與貼片的限位動作控制，從而調(diào)節(jié)縱向滑臺和噴涂支架呈S形動作進(jìn)行噴涂。
[0008]所述的移動機(jī)構(gòu)包括固定在支撐框架上的橫向滑臺、縱向滑臺、分別設(shè)置在橫向滑臺和縱向滑臺端部的兩動力機(jī)構(gòu)、以及用于固定噴涂設(shè)備的噴涂支架，所述的動力機(jī)構(gòu)為氣壓缸、液壓缸、電動推桿中的任一種，所述的縱向滑臺背部設(shè)有與橫向滑臺的滑槽匹配的驅(qū)動塊，噴涂支架上也設(shè)有與縱向滑臺的滑槽匹配的驅(qū)動塊，驅(qū)動塊與動力機(jī)構(gòu)的工作端固定連接。
[0009]所述的噴涂支架與噴涂設(shè)備之間還設(shè)有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定噴涂設(shè)備的噴涂固定板和兩端分別與噴涂固定板的一端和噴涂支架鉸接的氣壓缸或液壓缸或電動推桿，噴涂固定板的另一端與噴涂支架鉸接。
[0010]所述的炭塊工作平臺為貫穿支撐框架前后端面的自動給料機(jī)構(gòu)，自動給料機(jī)構(gòu)包括給料支架、給料傳送帶、傳送輥和驅(qū)動傳送輥運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī)，所述的噴涂設(shè)備為電弧噴涂設(shè)備，電弧噴涂設(shè)備包括噴槍、送絲機(jī)、專用電源、控制裝置和壓縮空氣供給系統(tǒng)。
[0011] 所述的支撐框架外側(cè)設(shè)有密封排煙機(jī)構(gòu)，所述的密封排煙機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在支撐框架外側(cè)的密封板和設(shè)置密封板頂部的排煙吸塵管，所述的密封板對應(yīng)炭塊工作臺處開設(shè)有給料口，所述的排煙吸塵管連通有抽煙機(jī)，所述的支撐框架側(cè)邊的密封板上還開設(shè)有視窗和門。
[0012]一種利用上述鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)給料，復(fù)位噴涂設(shè)備的噴槍，將陽極炭塊放置在炭塊工作平臺上并檢測定位；
(2)噴涂，啟動噴涂設(shè)備的控制電源和移動機(jī)構(gòu)的控制電源，控制陽極炭塊四周的各個噴涂設(shè)備的噴槍呈“S”形移動進(jìn)行噴涂；
(3)檢測噴涂涂層，檢測噴涂涂層厚度達(dá)到50μ π300 μ m,厚度不符合時進(jìn)行重復(fù)噴
涂;
(4)噴涂完成，噴涂設(shè)備的噴槍復(fù)位，等待下一次噴涂。
[0013]所述的噴涂設(shè)備為電弧噴涂設(shè)備，電弧噴涂設(shè)備包括噴槍、送絲機(jī)、專用電源、控制裝置和壓縮空氣供給系統(tǒng)，所采用的噴涂材料為鋁絲。
[0014]所述的炭塊工作平臺為貫穿支撐框架前后端面的自動給料機(jī)構(gòu)，自動給料機(jī)構(gòu)包括給料支架、給料傳送帶、傳送輥和驅(qū)動傳送輥運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī)，通過自動給料機(jī)構(gòu)可自動控制給料和出料。
[0015]采用上述技術(shù)方案，所取得的有益效果是:
本發(fā)明鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置和方法的使用，實(shí)現(xiàn)了為陽極炭塊自動化電弧噴涂鋁膜的技術(shù)難題，相對于傳統(tǒng)的人工噴涂有以下優(yōu)點(diǎn):①提高了工作效率，能夠同時對陽極炭塊側(cè)板和頂面同時噴涂，大大降低了工人勞動強(qiáng)度和重復(fù)性機(jī)械勞動產(chǎn)品質(zhì)量提高，涂層厚度合格率得到保障，涂層更加均勻容易控制；③節(jié)省了開支:大幅度降低了人工噴涂的費(fèi)用，同時提高了電弧噴涂的利用率避免了電弧噴涂產(chǎn)生的煙塵、有害氣體、噪音等對人體造成的危害，降低了塵肺、金屬熱等職業(yè)病的發(fā)生，有利于企業(yè)的長期發(fā)展能夠合理化進(jìn)行廢煙廢氣廢塵的及時排放，減少廢煙廢氣廢塵的擴(kuò)散，提高了工作環(huán)境質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為自動給料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為移動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為貼片與接近開關(guān)的配合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6為A-A向結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]圖7為密封排煙機(jī)構(gòu)的給料口的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8為密封排煙機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖9為噴槍的噴涂路線示意圖。
[0025]圖10為移動機(jī)構(gòu)PLC控制模塊接線圖。
[0026]圖中標(biāo)號:1為支撐框架、2為炭塊工作平臺、3為陽極炭塊、4為橫向滑臺、5為縱向滑臺、6為橫移電機(jī)、7為升降電機(jī)、8為驅(qū)動耳、9為絲杠、10為噴涂支架、11為噴涂固定板、12為電動推桿、13為給料支架、14為給料傳送帶、15為驅(qū)動電機(jī)、16為傳動輥、17為密封板、18為排煙吸塵管、19為給料口、20為視窗、21為門、22為噴槍、23為貼片、24為接近開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說明。
[0028]實(shí)施例一:參見圖1、圖2、圖4-圖6、圖9和圖10，本發(fā)明一種鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置，包括支撐框架I和設(shè)置在支撐框架I下側(cè)的炭塊工作平臺2，所述的支撐框架I內(nèi)側(cè)四邊均設(shè)有噴涂單元，所述的噴涂單元包括電弧噴涂設(shè)備和連接電弧噴涂設(shè)備與支撐框架I的移動機(jī)構(gòu)，所述的電弧噴涂設(shè)備包括噴槍22、送絲機(jī)、專用電源、控制裝置和壓縮空氣供給系統(tǒng)，所述的移動機(jī)構(gòu)包括固定在支撐框架I上的橫向滑臺4、縱向滑臺5、分別設(shè)置在橫向滑臺4和縱向滑臺5端部的橫移電機(jī)6和升降電機(jī)7、以及用于固定電弧噴涂設(shè)備的噴槍22的噴涂支架10，橫移電機(jī)6和升降電機(jī)7均連接有絲杠9，絲桿設(shè)置在橫向滑臺和縱向滑臺的滑槽內(nèi)，縱向滑臺5背部設(shè)有與橫向滑臺4和絲杠9匹配的驅(qū)動耳8，噴涂支架10上也設(shè)有與縱向滑臺5和絲杠9匹配的驅(qū)動耳8，所述的移動機(jī)構(gòu)的橫向滑臺4和縱向滑臺5上設(shè)有貼片23，驅(qū)動耳8上設(shè)有與貼片23匹配的接近開關(guān)，所述的橫移電機(jī)6和升降電機(jī)7通過PLC控制系統(tǒng)控制正反轉(zhuǎn)，以及貼接近開關(guān)24與貼片23的限位動作控制，電機(jī)的線圈與PLC的輸出端口連接，電機(jī)動作觸點(diǎn)與PLC的輸入端口連接，從而調(diào)節(jié)縱向滑臺和噴涂支架呈S形動作進(jìn)行噴涂，電弧噴涂技術(shù)原理是把鋁絲由電弧熔化，經(jīng)高壓氣體作用噴射到陽極表面，鋁在噴射過程中被氧化成具有耐高溫、抗腐蝕的氧化鋁，附著在陽極表面，厚度為50?300微米，保護(hù)陽極不被氧化。
[0029]實(shí)施例二:參見圖1、圖2、圖4-圖6、圖9和圖10，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同，相同之處不再重述，其不同之處在于:所述的噴涂支架10與噴槍22之間還設(shè)有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定噴槍22的噴涂固定板11和兩端分別與噴涂固定板11的一端和噴涂支架10鉸接的電動推桿12，噴涂固定板11的另一端與噴涂支架10鉸接。
[0030]實(shí)施例三:參見圖3-圖6、圖9,本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同,相同之處不再重述，其不同之處在于:所述的炭塊工作平臺為貫穿支撐框架I前后端面的自動給料機(jī)構(gòu)，自動給料機(jī)構(gòu)包括給料支架13、給料傳送帶14、傳送棍16和驅(qū)動傳送棍16運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī)15。
[0031]實(shí)施例四:參見圖1、圖2、和圖4-圖10，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同，相同之處不再重述，其不同之處在于:所述的支撐框架I外側(cè)設(shè)有密封排煙機(jī)構(gòu)，所述的密封排煙機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在支撐框架I外側(cè)的密封板17和設(shè)置密封板17頂部的排煙吸塵管18，所述的密封板17對應(yīng)炭塊工作臺2處開設(shè)有給料口 19，所述的排煙吸塵管18連通有抽煙機(jī)，所述的支撐框架I側(cè)邊的密封板17上還開設(shè)有視窗20和門21。
[0032] 實(shí)施例五:本發(fā)明一種利用鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂方法，包括以下步驟:(1)給料，復(fù)位噴涂設(shè)備的噴槍，將陽極炭塊放置在炭塊工作平臺上并檢測定位；(2)噴涂，啟動噴涂設(shè)備的控制電源和移動機(jī)構(gòu)的控制電源，控制陽極炭塊四周的各個噴涂設(shè)備的噴槍呈“S”形移動進(jìn)行噴涂；(3)檢測噴涂涂層，檢測噴涂涂層厚度達(dá)到50 μ π 300 μ m，厚度不符合時進(jìn)行重復(fù)噴涂；(4)噴涂完成，噴涂設(shè)備的噴槍復(fù)位，等待下一次噴涂。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置，包括支撐框架和設(shè)置在支撐框架下側(cè)的炭塊工作平臺，其特征在于，所述的支撐框架四個側(cè)面均設(shè)置有噴涂單元，所述的噴涂單元包括噴涂設(shè)備和連接噴涂設(shè)備的噴槍與支撐框架的移動機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置，其特征在于，所述的移動機(jī)構(gòu)包括固定在支撐框架上的橫向滑臺、縱向滑臺、分別設(shè)置在橫向滑臺和縱向滑臺端部的橫移電機(jī)和升降電機(jī)、以及用于固定噴涂設(shè)備的噴涂支架，橫移電機(jī)和升降電機(jī)均連接有絲杠，絲桿設(shè)置在橫向滑臺和縱向滑臺的滑槽內(nèi)，縱向滑臺背部設(shè)有與橫向滑臺和絲杠匹配的驅(qū)動耳，噴涂支架上也設(shè)有與縱向滑臺和絲杠匹配的驅(qū)動耳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置，其特征在于，所述的移動機(jī)構(gòu)的橫向滑臺和縱向滑臺上設(shè)有貼片，驅(qū)動耳上設(shè)有與貼片匹配的接近開關(guān)，通過PLC控制系統(tǒng)控制升降電機(jī)和橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，以及貼接近開關(guān)與貼片的限位動作控制，從而調(diào)節(jié)縱向滑臺和噴涂支架呈S形動作進(jìn)行噴涂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解槽用陽極炭塊防氧化噴涂裝置，其特征在于，所述的移動機(jī)構(gòu)包括固定在支撐框架上的橫向滑臺、縱向滑臺、分別設(shè)置在橫向滑臺和縱向滑臺端部的兩動力機(jī)構(gòu)、以及用于固定噴涂設(shè)備的噴涂支架，所述的動力機(jī)構(gòu)為氣壓缸、液壓缸、電動推桿中的任一種，所述的縱向滑臺背部設(shè)有與橫向滑臺的滑槽匹配的驅(qū)動塊，噴涂支架上也設(shè)有與縱向滑臺的滑槽匹配的驅(qū)動塊，驅(qū)動塊與動力機(jī)構(gòu)的工作端固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的鋁電解槽陽極炭塊防氧化噴涂裝置，其特征在于，所述的噴涂支架與噴涂設(shè)備之間還設(shè)有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定噴涂設(shè)備的噴涂固定板和兩端分別與噴涂固定板的一端和噴涂支架鉸接的氣壓缸或液壓缸或電動推桿，噴涂固定板的另一端與噴涂支架鉸接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置，其特征在于，所述的炭塊工作平臺為貫穿支撐框架前后端面的自動給料機(jī)構(gòu)，自動給料機(jī)構(gòu)包括給料支架、給料傳送帶、傳送輥和驅(qū)動傳送輥運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī)，所述的噴涂設(shè)備為電弧噴涂設(shè)備，電弧噴涂設(shè)備包括噴槍、送絲機(jī)、專用電 源、控制裝置和壓縮空氣供給系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置，其特征在于，所述的支撐框架外側(cè)設(shè)有密封排煙機(jī)構(gòu)，所述的密封排煙機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在支撐框架外側(cè)的密封板和設(shè)置密封板頂部的排煙吸塵管，所述的密封板對應(yīng)炭塊工作臺處開設(shè)有給料口，所述的排煙吸塵管連通有抽煙機(jī)，所述的支撐框架側(cè)邊的密封板上還開設(shè)有視窗和門。
8.一種利用權(quán)利要求1所述的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂裝置的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)給料，復(fù)位噴涂設(shè)備的噴槍，將陽極炭塊放置在炭塊工作平臺上并檢測定位； (2)噴涂，啟動噴涂設(shè)備的控制電源和移動機(jī)構(gòu)的控制電源，控制陽極炭塊四周的各個噴涂設(shè)備的噴槍呈“S”形移動進(jìn)行噴涂； (3)檢測噴涂涂層，檢測噴涂涂層厚度達(dá)到50μ π1~300 μ m,厚度不符合時進(jìn)行重復(fù)噴涂; (4)噴涂完成，噴涂設(shè)備的噴槍復(fù)位，等待下一次噴涂。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂方法，其特征在于，所述的噴涂設(shè)備為電弧噴涂設(shè)備，電弧噴涂設(shè)備包括噴槍、送絲機(jī)、專用電源、控制裝置和壓縮空氣供給系統(tǒng)，所采用的噴涂材料為鋁絲。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋁電解用陽極炭塊防氧化噴涂方法，其特征在于，所述的炭塊工作平臺為貫穿支撐框架前后端面的自動給料機(jī)構(gòu)，自動給料機(jī)構(gòu)包括給料支架、給料傳送帶、傳送輥和驅(qū)動傳送輥運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機(jī)，通過自動給料機(jī)構(gòu)可自動控制給料和出料。
【文檔編號】B05D1/04GK103480539SQ201310417593
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月14日
【發(fā)明者】王有山, 梁學(xué)民, 劉靜, 李龍龍, 張朋博, 鄒亮 申請人:鄭州輕冶科技有限公司