專利名稱：炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳塊在振動成型過程中增設(shè)的一種冷卻裝置，尤其是一種為了更好地解決碳塊在開槽過程中出現(xiàn)的裂紋現(xiàn)象而增設(shè)的炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
陽極碳塊成型工藝就是將經(jīng)過攪拌、混捏具有一定填充度的塑性熱糊料在高壓或高速、高頻振動的壓力作用下，使糊料的內(nèi)聚力和密度增加，盡可能地將糊料中的氣體排出，制成具有一定密度、強度的生坯。
電解過程中所產(chǎn)生的氣體(諸如CO、CO2、HF等)大量聚集在陽極周圍時，會在陽極“底掌”形成一個網(wǎng)狀氣膜層，電流被迫從氣膜層穿過而引起氣體的離子化，產(chǎn)生細(xì)小的電弧光，從而發(fā)生陽極效應(yīng)。電解槽賴以正常運行的兩大條件為熱平衡和物料平衡，而當(dāng)熱平衡遭到破壞時，電解質(zhì)粘度變大，流動性極差，陽極氣體排出受阻，電解質(zhì)沸騰困難，電阻增大，陽極效應(yīng)頻頻發(fā)生。
本申請人曾于2006.08.29提出了“一種陽極碳塊成型模具”(申請?zhí)?00610104510.9)，是在碳塊成型機(jī)振動平臺上固定安裝頂部和側(cè)部都具有坡度的開槽板，利用碳塊成型在線過程對陽極進(jìn)行開槽。在陽極“底掌”開槽可以促進(jìn)氣體向外界的排放，減少陽極底部的氣泡，有利于降低陽極效應(yīng)系數(shù)，達(dá)到節(jié)能的目的；減少鋁液與陽極氣體發(fā)生“二次反應(yīng)”的幾率，從而有利于電流效率的提高。但是，新增的開槽板在振動成型的過程中熱量主要集中在兩肋板上，整個碳塊受熱不均。另外，溫度過高時，碳塊中的瀝青易與開槽板的兩肋板發(fā)生粘聯(lián)，在碳塊被推出的過程中其兩槽處受力較大，使得碳塊沿開槽板出現(xiàn)縱向裂紋，形成廢塊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決在開槽過程中碳塊的裂紋現(xiàn)象，有效地提高炭素制品的質(zhì)量、減少廢品率的炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置的控制方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置，其特征在于該噴淋裝置包括冷卻液箱、電機(jī)、液壓泵、電磁閥及噴頭，其中電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)與液壓泵相連，液壓泵通過管路與冷卻液箱連通，冷卻液箱經(jīng)過一單向閥、一電磁閥與噴頭連接，噴頭通過連接架與炭素振動成型機(jī)的推頭固定連接在一起。
為了實現(xiàn)自動化控制，且考慮到本裝置的特點就是冷卻碳塊成型機(jī)振動平臺上固定安裝的開槽板，不需要液體的循環(huán)，故所述電磁閥采用二位二通電磁閥。
為了防止液體中出現(xiàn)的雜物堵塞液壓系統(tǒng)，作為方案的進(jìn)一步完善，在液壓泵吸入液體的前端安裝一過濾器保證液體的清潔。
為保證系統(tǒng)壓力的恒定，作為方案的進(jìn)一步完善，根據(jù)需要在冷卻液箱通向噴頭的管路中加裝一溢流閥。
一種炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置的控制方法，其特征在于(一)將二位二通電磁閥引入控制程序，建立PLC噴淋控制程序；(二)在AC220V16點繼電器輸出模塊為其分配了一個空點即15點，通過軟件RSLogix5000中的內(nèi)部時間繼電器進(jìn)行控制，一個為空閑繼電器，一個為工作繼電器，空閑繼電器控制不噴時間，工作繼電器控制噴淋時間；(三)在RSVIEW32軟件上作了兩個手動切換按鈕，通過二位二通電磁閥控制噴與不噴、單噴和雙噴，即在推頭及連接架推出和縮回的兩個方向控制單次噴淋和雙次噴淋，用以調(diào)節(jié)噴淋量，這兩個切換標(biāo)簽直接引用PLC中的標(biāo)簽。
本發(fā)明提供的炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置，為徹底解決碳塊在開槽過程中的裂紋現(xiàn)象，消除熱影響，主要是以液壓系統(tǒng)為主，將成型機(jī)噴淋裝置的噴水管經(jīng)過二位二通電磁閥直接引到成型機(jī)推頭上，在推料過程中，經(jīng)過開槽板時，噴頭能夠?qū)⒗鋮s液自動噴淋至開槽板上使其溫度降低，克服和解決了陽極碳塊開槽部分和“碳碗”裂紋的現(xiàn)象，有效地提高了炭素制品的質(zhì)量，減少了廢品率，達(dá)到了預(yù)期的效果。
同時，為了降低勞動強度，減少炭塊推出的過程中都由人工進(jìn)行噴淋的開啟，整個成型過程設(shè)計由自動化控制完成，根據(jù)生產(chǎn)加裝一套程序控制系統(tǒng)來方便操作，以達(dá)到噴淋與炭塊推出裝置的同步進(jìn)行。


圖1為本發(fā)明陽極開槽自動噴淋裝置的結(jié)構(gòu)示意2為噴淋裝置中噴頭與炭塊推出裝置的結(jié)構(gòu)關(guān)系簡3是噴淋裝置控制程序的流程框中1—皂液箱；2—過濾器；3—電機(jī)；4—聯(lián)軸節(jié)；5—液壓泵；6—溢流閥；7—單向閥；8—二位二通電磁閥；9—推頭；10—噴頭；11—振臺；12—開槽板；13—連接架；14—油缸連接法蘭。
具體實施例方式
如圖1所示，本噴淋裝置利用皂化液進(jìn)行噴淋冷卻，裝置主要包括皂液箱1、電機(jī)3、液壓泵5、二位二通電磁閥8及噴頭10，其中電機(jī)3通過聯(lián)軸節(jié)4與液壓泵5相連，液壓泵5通過管路與皂液箱1連通，皂液箱1的體積根據(jù)實際定為0.5m3，采用1.1KW電機(jī)帶動液壓泵進(jìn)行工作，為了防止液體中出現(xiàn)的雜物堵塞液壓系統(tǒng)，在液壓泵5吸入液體的前端安裝一過濾器2保證液體的清潔，皂液箱1經(jīng)過一個單向閥7、一個二位二通電磁閥8與噴頭10連接。另外，根據(jù)需要在皂液箱1通向噴頭10的管路中加裝一溢流閥6，以保證系統(tǒng)壓力的恒定，其系統(tǒng)的整體壓力為5MPa。
如圖2所示，炭素振動成型機(jī)的推頭9與連接架13、噴頭10、油缸連接法蘭14固定在一起，開槽板12和振臺11由螺栓固定在一起。
如圖3所示，將圖1中二位二通電磁閥8引入控制程序，建立PLC噴淋控制程序，在AC220V16點繼電器輸出模塊為其分配了一個空點即15點，通過軟件RSLogix5000中的內(nèi)部時間繼電器進(jìn)行控制，一個為空閑繼電器，一個為工作繼電器，空閑繼電器控制不噴時間，工作繼電器控制噴淋時間，在RSVIEW32軟件上作了兩個手動切換按鈕，噴與不噴、單噴和雙噴，即在圖2中推頭9及連接架13推出和縮回的兩個方向控制單次噴淋和雙次噴淋，用以調(diào)節(jié)噴淋量，這兩個切換標(biāo)簽直接引用PLC中的標(biāo)簽。根據(jù)條件的需要，噴淋的時候手動點擊噴淋按鈕，二位二通電磁閥8打開，即可進(jìn)入到噴淋狀態(tài)，然后根據(jù)開槽板12的溫度變化，設(shè)置單噴和雙噴，當(dāng)推頭9行至開槽板12上時進(jìn)行噴淋(由工作繼電器控制)，離開開槽板12時不在進(jìn)行噴淋(由空閑繼電器控制)。當(dāng)系統(tǒng)不需要噴淋時，直接將按鈕手動切換到不噴的按鈕進(jìn)行正常的工作。
權(quán)利要求
1.一種炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置，其特征在于該噴淋裝置包括冷卻液箱、電機(jī)、液壓泵、電磁閥及噴頭，其中電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)與液壓泵相連，液壓泵通過管路與冷卻液箱連通，冷卻液箱經(jīng)過一單向閥、一電磁閥與噴頭連接，噴頭通過連接架與炭素振動成型機(jī)的推頭固定連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置，其特征在于所述電磁閥采用二位二通電磁閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置，其特征在于在所述液壓泵吸入液體的前端安裝一過濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置，其特征在于在所述冷卻液箱通向噴頭的管路中加裝一溢流閥。
5.一種炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置的控制方法，其特征在于(一)將所述二位二通電磁閥引入控制程序，建立PLC噴淋控制程序；(二)在AC220V16點繼電器輸出模塊為其分配了一個空點即15點，通過軟件RSLogix5000中的內(nèi)部時間繼電器進(jìn)行控制，一個為空閑繼電器，一個為工作繼電器，空閑繼電器控制不噴時間，工作繼電器控制噴淋時間；(三)在RSVIEW32軟件上作了兩個手動切換按鈕，通過所述二位二通電磁閥控制噴與不噴、單噴和雙噴，即在推頭及連接架推出和縮回的兩個方向控制單次噴淋和雙次噴淋，用以調(diào)節(jié)噴淋量，這兩個切換標(biāo)簽直接引用PLC中的標(biāo)簽。
全文摘要
一種炭素振動成型機(jī)陽極開槽自動噴淋裝置及其控制方法，其特征是電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)與液壓泵相連，液壓泵通過管路與冷卻液箱連通，冷卻液箱經(jīng)過一單向閥、一電磁閥與噴頭連接，噴頭通過連接架與推頭固定連接在一起。將電磁閥引入控制程序，建立PLC噴淋控制程序，通過軟件RSLogix5000中的內(nèi)部時間繼電器進(jìn)行控制；在RSVIEW32軟件上作了兩個手動切換按鈕，通過二位二通電磁閥控制噴與不噴、單噴和雙噴，切換標(biāo)簽直接引用PLC中的標(biāo)簽。該噴淋裝置能夠?qū)⒗鋮s液自動噴淋至開槽板上使其溫度降低，克服和解決了陽極碳塊開槽部分和“碳碗”裂紋的現(xiàn)象，有效地提高了炭素制品的質(zhì)量，減少了廢品率，達(dá)到了預(yù)期的效果。
文檔編號B28B1/08GK101053972SQ200710017820
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者劉連會, 劉自生, 王志慧, 趙建軍, 趙重慶, 李培鋒, 周劍峰, 徐薇, 侯善永, 王彥宏, 李振忠 申請人:蘭州鋁業(yè)股份有限公司