Прессовое оборудование для производства «зеленых» анодов.

Вибромашины конструкция

Как указывалось в начале этой главы, основным видом оборудования для получения «зеленых» анодных блоков служат вибромашины или виброуплотнители, заимствованные из промышленности строительных материалов и модифицированные для нужд электродного производства.

Основной частью любого вида виброуплотнителя (рис. 2) является вибростол, представляющий собой стальную раму, установленную на опорных пружинах. Колебания стола создаются двумя вращающимися навстречу валами с укрепленными на них дебалансами. На вибростоле устанавливают форму и жестко закрепляют, для создания давления применяется статический груз (пригруз), который свободно перемещается в вертикальном направлении. Удельное давление виброуплотнения на три порядка меньше, чем при прессования в пресс-форму (примерно 30—100 кПа)

Рис.2

При всем конструктивном многообразии виброуплотнительных установок в их компоновке и устройстве отдельных узлов имеется много общего. Виброуплотнители производят двух типов:

 — со стационарно установленной конструкцией

 — с поворотным столом (так называемые карусельные вибромашины). Более подробно конструктивные особенности обоих типов машин и принцип их действия рассмотрены ниже.

Технологический процесс виброуплотнения

Технологический процесс виброуплотнения состоит из нескольких последовательных стадий: дозировка и загрузка формы, виброуплотнение и разгрузка. На рис. 3 показана последовательность технологических операций на виброуплотнителе с передвижной виброформой.

 

 

3

 

На 1-й стадии процесса горячая масса автоматическими дозаторами отвешивается в порции одинаковой массы. Весовой мерник (кюбель) 5 разгружается посредством откидных донных затворов в находящуюся под ним передвижную форму 4.

На 2-й стадии тележка З с наполненной материлом вибро- формой перемещается к вибростолу. При помощи подъемной рамы тележка вместе с виброформой опускается на плиту вибростола. далее элементы вибросистемы (виброформа и вибростол) жестко скрепляются между собой с помощью гидравлического устройства.

На 3-й стадии поверхностный груз (пригруз) 6 с формовочной плитой погружается в форму и свободно опирается на поверхность массы. После этого включается привод вибросистемы и проводится операция виброуплотнения «зеленого» блока.

4-я стадия после завершения процедуры виброформования виброформа и пригруз поднимаются  освобождая анодный блок. Специальным толкателем с гидроприводом готовый анодный блок перемещается на приемное устройство транспортера и далее перемещается в галерею водяного охлаждения.

 5-й стадия виброформа опускается на тележку и вместе с ней перемещается под дозатор. далее цикл операций повторяется.

 

 

Разновидности вибромашин

Отдельные конструктивные узлы вибромашин имеют многие общие элементы, независимо от фирмы-изготовителя

Весьма важным требованием к технологии виброформования является точность дозирования порции загружаемой анодной массы и, следовательно, высота получаемого блока при заданной объемной плотности. Основу весовой дозирующей системы составляют дозировочный вибролоток и кюбель с системой взвешивания.

Как отмечалось выше промышленность выпускает выпускает вибромшины двух типов: стационарные и поворотные (карусельные).

Стационарные имеют несколько модификаций:

- с передвижными виброформами, со стационарно размещенными разьемными виброформами;

- с двумя вибростолами и двумя перемещаемыми или стационарными фиброформами.

Стационарная машина конструкции КНD с одним вибростолом рис. 7.11. В машине этого типа все 5-ть технологических операции последовательно проходят в одной стационарной виброформе.

 

Рис4

 

 

Двухпозиционная машина с передвижными виброформами и двумя стационарными установленными вибростолами рис. 4.

 

Весовое устройство находится между вибростолами, на одной стороне машины происходит виброформование, вторая форма находится в середине машины и наполняется. Производительность такой машине по сравнению с машиной с одной вибросистемой, в 2-ва раза выше.

Возможны варианты, когда вибростол и виброформа размещены стационарно, передвижной является загрузочная тележка Рис.5 такие машины выпускает фирма FCB. Фирма FCB вытускает машины двух модификаций:

- с двумя вибростолами, производительность 50-55 анодов/час;

- с одним вибростолом, производительность 28 анодов/час.

 

.

 

Рис.5

 

 

Машины второго типа, с поворотным столом (карусельная машина)Рис6.

 

Рис.6

 

Сущность конструкции и принцип действия заключается в следующем. На центральной полой колонне размещен поворотный стол с тремя площадками, на которые установлены три монолитные виброформы

После поворота стола производственный цикл повторяется по всем трем стадиям: наполнение — виброуплотнение — разгрузка.

Основным преимуществом машины с поворотным столом является более компактное размещение элементов конструкции, более экономное использование механизмов (например, используется только один вибростол, один пригруз с подъемным механизмом, один толкатель и т. д.).

Наиболее эффективны карусельные машины для производства анодов до 1500кг. Для производства больших размеров более эффективны машины стационарного типа.

На всех типах машин используется вакуумирование.

Применение вакуумирования дает преимущества с точки зрения как качества анодных блоков, так и улучшения проектных решений самого анодного производства:

-формование анода допускается при относительно высокой температуре без риска деформации горячего «зеленого» блока, в связи с чем не требуется энергоемкое промежуточное охлаждение анодной массы между смесителем и вибромашиной;

— достигается эффективный сбор смол и газов во время формования.

Вибропрес установленный на ВаАЗе рис.7

 

 

Рис.7 Вибропресс:
Storvik (Норвегия)

 

Порядок выполнения работы

1. Ознакомьтесь с текстом данной работы.

2. Дайте письменные ответы на предложенные контрольные вопросы.

3. Составьте принципиальную аппаратурно- технологическую схему участка прессования, подобрите технологические праметры процесса прессования.

4. Доложите преподавателю о проделанной работе.

 

Контрольные вопросы

1. Перечислить факторы влияющие на прессование.

2. Как влияет  качество «зеленного» анода на качество обожженного анода?

3. Принципиальная конструкция вибромашины.

4. Описать последовательность технологических операций при вибропрессовании.  

5. Типы вибромашин.

6. Стационарные машины их модификации.

Литература:

1.  Янко, Э. Я. Аноды алюминиевых электролизеров / Э. Я. Янко. - М.: Руды и металлы, 2001.-670с.

2. Технология производства электродных масс для алюминиевых электролизеров: учеб. пособие для вузов / Г. В. Галевский [и др.]. – Новосибирск: Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1999. – 295 с.

3. Москвитин, В. И. Металлургия легких металлов: учебник для вузов / В. И. Москвитин, И. В. Николаев, Б. А. Фоминых. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 416с.:

 

Практическая работа № 8