電解槽自動出金屬

1、4000A電解槽自動出金屬裝置試驗方案及工作總結(jié)報告1、 試驗及研究內(nèi)容該裝置是利用真空系統(tǒng)產(chǎn)生的壓強差，將電解爐內(nèi)的液態(tài)金屬吸入固定容器中的過程，實現(xiàn)了4000A電解槽稀土金屬電解工藝中出路過程的自動化和機械化。其主要研究內(nèi)容如下：1、 真空系統(tǒng)。 主要是對真空泵的功率及緩沖罐的體積大小進行改良。2、 液壓及升降系統(tǒng)。 使真空澆鑄室在上下升降過程中平穩(wěn)、自如，保證極限位置最大可以保證虹吸管上升到爐口，最小可以下降到爐底。3、 自動化控制程序的設(shè)計與模擬。使得操作更加的簡單化、程序化，可通過遠(yuǎn)程紅外控制，徹底消除抽金屬過程中各命令程序的延遲效應(yīng)。4、 虹吸管的尺寸與外形。 減少抽金屬過程中鈦管

2、易堵塞，抽取不到電解質(zhì)，金屬易夾雜的現(xiàn)象。5、 模具的規(guī)格與尺寸。 進一步降低抽出的金屬夾雜和成分不均勻的現(xiàn)象。2、 試驗的目的及意義 目的：將出爐時間縮短到三分鐘以內(nèi)，出爐后爐溫波動縮小到50以內(nèi)，合金錠成分偏差降低到1%以內(nèi)，實現(xiàn)出爐過程的自動化和機械化。現(xiàn)今，稀土金屬電解行業(yè)多用40006000A電解槽，槽型多為半敞開式，據(jù)計算爐口電解質(zhì)的輻射熱量約占爐體總熱量的40%45%，人工出爐的操作難度很大，而且產(chǎn)品成分不均勻，常常會出現(xiàn)同一爐金屬中，不同錠的成分偏差很大的現(xiàn)象。該試驗是利用虹吸原理，實現(xiàn)4000A電解槽氟化物電解體系氧化物電解工藝中，出爐過程的自動化和機械化，對降低勞動強度，穩(wěn)

3、定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，推動中小型稀土企業(yè)向自動化和機械化發(fā)展具有一定的意義。3、 試驗裝置該裝置由真空系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、升降架、澆鑄室、模具、虹吸管（鈦管）和自動化控制系統(tǒng)等機構(gòu)構(gòu)成。設(shè)備詳情請見圖1，其設(shè)備主要部件見下表：名稱規(guī)格數(shù)量備注油缸40*150-s22油缸50*500-F22電機6-42油泵252聯(lián)軸器42路集成塊4電磁換向閥8油箱4壓力表開關(guān)4泵架2液控單向閥8空濾4液位計4吸濾4鈦管4已使用三根電接點壓力表2緩沖罐3形成開關(guān)44、 實驗步驟1、 前期準(zhǔn)備及改進方案的實施。結(jié)合前期實驗的基礎(chǔ)，我們認(rèn)真分析了試驗結(jié)果，與專家商討后制定了改進方案。從今年起，開始著手對該裝置實施了改進和改進

4、后的試驗。 1）、虹吸管規(guī)格、尺寸的研究與改進。在前期的試驗中，我們發(fā)現(xiàn)虹吸管在抽取金屬過程中，堵塞現(xiàn)象極其嚴(yán)重，而且極難清理，據(jù)統(tǒng)計一根鈦管在使用10爐左右就堵塞了，而且抽取不到電解質(zhì)，金屬表面質(zhì)量很差。鑒于此種現(xiàn)象，我們改進了虹吸管的規(guī)格和尺寸，現(xiàn)已基本解決了抽取不到電解質(zhì)，金屬表面質(zhì)量也有了很大的改善。具體改進情況請見圖2。2） 、真空系統(tǒng)的改進。為保證抽金屬過程中，真空系統(tǒng)能提供足夠的壓力， 鑒于真空波動可能對抽金屬的過程影響較大，因此在原有緩沖罐體的基礎(chǔ)上新設(shè)置了一個3m3緩沖罐,但是搬運起來極不方便，若在產(chǎn)業(yè)化實施過程中，我們將對緩沖罐體系進行進一步的精密計算并加以改進。3） 、自

5、動化控制程序的改進。在以前的試驗的操作過程中，首先要準(zhǔn)確測量爐底和液態(tài)金屬的高度為行程開關(guān)定位；抽取金屬時，先要抽取熔鹽電解質(zhì)以保證金屬的質(zhì)量，然后下降虹吸管抽取金屬。這種操作存在很大的難度，如若測量液態(tài)金屬和熔鹽電解質(zhì)的高度稍有偏差，就會造成抽取不到金屬、金屬過多、熔鹽過多，而造成的金屬表面質(zhì)量差或沒有金屬的現(xiàn)象。結(jié)合虹吸管的改進方案，我們將自動化控制程序直接簡化為虹吸管直接深入爐低抽取金屬，測量時，只需要廁靈爐底高度即可，降低了該裝置的操作難度和試驗失敗的幾率。4） 、模具的形狀、規(guī)格及尺寸的改進。以前的模具（見圖3.1）分為5格，在抽取金屬過程中，液態(tài)金屬和熔鹽電解質(zhì)不能均勻的流入到每一

6、格內(nèi)，而且由于金屬沖力大、流速快，往往中間一格的金屬會流入到其他格內(nèi)造成金屬外溢等現(xiàn)象，而且抽取的金屬還會粘接在一起，很難分離開來。結(jié)合自動化控制程序的簡單化，通過對模具尺寸、規(guī)格和外形的設(shè)計（見圖3.2）使得抽出的金屬不易被沖出，且易成型、易分離，與人工出爐相比合金錠成分更加均勻穩(wěn)定。2、試驗步驟1）、檢查電源線連接情況，開啟真空泵、液壓泵試轉(zhuǎn)無異常。2）、用預(yù)備好的塞子堵住虹吸管管口，開啟真空泵，檢查各管口連接部位有無漏氣現(xiàn)象，待抽取到極限真空時，真空壓力表顯示在0.06MPa時，開啟電源控制面板上的抽氣閥，檢查真空澆鑄室和虹吸管連接部位及爐門等有無漏氣現(xiàn)象。3）、準(zhǔn)確測量電解爐爐底高度后

7、，調(diào)節(jié)行程開關(guān)至虹吸管高度在爐底上方1020mm。模擬整個操作過程，確定無異常。4）、攪動爐底，檢查原料是否完全電解，如若爐底存在粘料，可停止加料機加料35min。5）、開啟真空泵，抽取真空至真空壓力表顯示0.06MPa。6）、攪動爐底以保證液態(tài)金屬混合均勻，調(diào)節(jié)電解整流器歸零，升起陰極棒至虹吸管能深入爐底即可。7）、開啟液壓泵開關(guān)，按下降按鈕或者紅外線遙控器的“1”按鈕，讓虹吸管深入爐內(nèi)預(yù)熱12min。8）、將開滾換到自動擋，打開抽氣閥，注意觀察澆鑄內(nèi)金屬和電解質(zhì)的流入情況，當(dāng)模具內(nèi)液體約上升到3/4處時，按下紅外線遙控器的“3”按鈕，虹吸管開始上升，抽金屬完畢，關(guān)閉真空泵開關(guān)、液壓控制開關(guān)

8、、電源。9）、打開澆鑄室前蓋，冷卻510min后，取出金屬，去除電解質(zhì)，檢查金屬表面光潔度。五、產(chǎn)品質(zhì)量分析1、通過在混合稀土金屬電解爐上的試驗，共抽取金屬錠約500 kg，消耗鈦管兩根。試驗中選取了其中兩塊，分上下面各取三點進行了質(zhì)量分析檢測，以合金中La的含量為基準(zhǔn)作如下分析：合金錠編號La%上下偏差23H1082A31 上130.5530.4570.0623H1082A31上230.5423H1082A31上330.2823H1082A31 下130.4930.39723H1082A31 下230.2723H1082A31 下330.4323H1082B70 上131.2931.4970.16323H1082B70 上231.4123H1082B70 上331.7923H1082B70 下131.6231.6623H1082B70 下231.6223H1082B70 下331.74通過上表可以看出，使用該裝置抽取合金