Anodenkohlenblock-Stapelkran für Aluminiumelektrolyseanlagen
Der Stapelkran für Anodenkohlenstoffblöcke ist eine Spezialanlage für den Materialtransport in den Lagerhallen von Kohlenstoffwerken. Er besteht im Wesentlichen aus einem Brückenrahmen, einem Fahrwerk, einem Hubwerk, einer Führungseinrichtung, einer Klemmeinrichtung, einem Steuerungssystem und einem Elektrokettenzug. Er wird in Lagerhallen für Anodenkohlenstoffblöcke zum Umschlag von Roh- und gebrannten Kohlenstoffblöcken sowie für diverse andere Hebearbeiten eingesetzt.
Ausgestattet mit eigenen Spannvorrichtungen kann der Kran 19 oder 21 längs angeordnete Anodenkohlenstoffblöcke gleichzeitig für Shuttle-Stapel- oder Verladevorgänge greifen. Er kann außerdem defekte Blöcke entfernen und bei Bedarf einwandfreie Blöcke einsetzen.
Der Kran zum Stapeln von Anodenkohlenstoffblöcken ist zweifach angetrieben, und das gesamte System wird über Frequenzumrichter und eine SPS gesteuert. Alle Kranarbeiten werden von der Fahrerkabine aus durchgeführt, die mit einer Klimaanlage ausgestattet ist, die sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen eingestellt werden kann.
Merkmale
- Betriebsmodi: Unterstützt Kabinenbetrieb, Fernbetrieb (drahtlose Fernbedienung) und Dual-Modus-Betrieb (Kabine + Fernbedienung).
- Steuerungssystem: SPS + Frequenzumrichter + HMI. SPS-Optionen: AB ControlLogix 5000 / Siemens S7-1500; Frequenzumrichter-Optionen: Emotron VFX48 / ABB ACS880 / Schneider ATV71. Der industrietaugliche HMI-Touchscreen ermöglicht die Parametereinstellung und Statusüberwachung.
- Der Kran ermöglicht vollautomatisches Arbeiten, einschließlich des automatischen Greifens, Platzierens, Entstapelns und Beladens. Er zeichnet sich durch einen hohen Automatisierungsgrad und intelligente Positionierung mittels präziser Laser-/Encoder-Ausrichtung (±2 mm) aus.
- Fernüberwachung und Datenmanagement: Durch drahtlose Übertragung ist eine Fernüberwachung zwischen Kran und zentraler Leitwarte möglich. Unterstützt werden das Hoch- und Herunterladen von Programmen sowie die Datenerfassung, beispielsweise Berichte zum Umgang mit Kohlenstoffblöcken, die Speicherung von Fehlerprotokollen und deren Analyse.
- Mechanische Vorrichtung und energiesparendes Design: Rein mechanische Konstruktion ohne elektrischen Antrieb; Drehzahlregelung mit variabler Frequenz, umweltfreundlich und energieeffizient; modularer Aufbau für einfache Wartung.
Spezifikationen
| Spannweite (m) | 16.5 | 19.5 |
| Anzahl der Kohlenstoffblöcke (Stück) | 19, 21 | 19, 21 |
| Krangewicht (ohne Klemme) (t) | 19–27 | 19–27 |
| Dienstklassifizierung | A7, A8 | A7, A8 |
| Hubgeschwindigkeit der Klemme (m/min) | 2,5–6 | 2,5–6 |
| Fahrgeschwindigkeit des Krans (m/min) | 6–60 | 6–60 |
| Maximale Radlast (kN) | 265 | 285 |
| Gesamtleistung (kW) | 128 | 134 |
| Empfohlene Kranschiene | QU100 | QU100 |
| Betriebsart | Kabinenbetrieb (mit Heizung und Klimaanlage) | Kabinenbetrieb (mit Heizung und Klimaanlage) |
| Hubkraft des Elektrokettenzugs (t) | 5 | 5 |
| Hubgeschwindigkeit des Elektrokettenzugs (m/min) | 8 | 8 |
| Fahrgeschwindigkeit des Elektrokettenzugs (m/min) | 20 | 20 |
| Fahrmodus – Kran | Frequenzumrichter (VFD) | Frequenzumrichter (VFD) |
| Antriebsmodus – Hebemechanismus | Frequenzumrichter | Frequenzumrichter |
| Antriebsmodus – Klemme | Schwerkrafttyp | Schwerkrafttyp |
Mobile Klemmvorrichtung
- Nachdem die mobile Kombinationsklemme mit dem Hebemechanismus und der Führungsvorrichtung des Stapelkrans verbunden wurde, kann sie bewegt werden, um mehrere längs angeordnete Anodenkohlenstoffblöcke anzuheben, und sie kann auch einzelne Blöcke für sonstige Handhabung innerhalb des Lagers anheben.
- Es kann defekte Blöcke entfernen und geeignete Blöcke aus/in einen Satz von 19 längs angeordneten Anodenkohlenstoffblöcken einfügen, wobei eine Stapelhöhe von sechs Lagen gewährleistet wird.
- Wenn der Kran sich längs im Lager hin und her bewegt, kann er nicht nur Kohlenstoffblöcke vom Boden aufnehmen und stapeln, sondern auch Blöcke vom Plattenförderer aufnehmen und sie für den Abtransport auf den Kettenförderer stellen.
- Die bewegliche Kombinationsklemme der Spannvorrichtung arbeitet mit einer Schwerkraftklemme, wodurch sie sich an Carbonblöcke unterschiedlicher Spezifikationen anpassen lässt.
- Angetrieben von seinem Aktuator, kann sich die Klemme horizontal entlang der Aufhängungsschiene vor- und zurückbewegen, um eine präzise Positionierung und einen einstellbaren Klemmabstand zu erreichen. Dies ermöglicht die Handhabung von Kohlenstoffblöcken mit unterschiedlichen Abstandsanforderungen und realisiert echte Multifunktionalität mit einer einzigen Maschine.
Anwendungen
Der Anodenkohlenstoffblock-Stapelkran ist eine Spezialausrüstung zum Handhaben und Stapeln von Anodenkohlenstoffblöcken und wird hauptsächlich in den Kohlenstoffblocklagern großer Aluminiumwerke zur Herstellung von vorgebrannten Anoden eingesetzt.
Die im Vibrationsformverfahren hergestellten grünen Kohlenstoffblöcke werden zunächst zur Anodenbrennerei transportiert. Nach dem Brennen werden die fertigen (gebrannten) Kohlenstoffblöcke ins Kohlenstoffblocklager und anschließend zur Anodenmontagehalle gebracht. Der Stapelkran für die Anodenkohlenstoffblöcke ist für den Transport der Kohlenstoffblöcke während des gesamten Produktionsprozesses zuständig.
Fall
Projektübersicht
- Projekt: Werkstatt für grüne Anoden aus Kohlenstoffsystemen in einem integrierten Industrieprojekt aus Kohlekraft und Aluminium.
- Produktionskapazität: Geplante Jahresproduktion von 500.000 t/a vorgebrannten Anoden.
- Zweck der Anlage: Der Stapelkran dient als zentrales Transportgerät zum Bewegen und Stapeln von grünen und gebrannten Anodenkohlenstoffblöcken im Lager und übernimmt darüber hinaus diverse Hebearbeiten. Er verbindet den gesamten Arbeitsablauf von der Kohlenstoffblockproduktion über das Brennen bis hin zur Auslieferung.
- Betriebsumgebung: Hohe Umgebungstemperatur; die Luft enthält Schadstoffe wie Kohlenstaub, Kohlenwasserstoffe und Backdämpfe.
- Werkstatt & Gleise: Werkstattspannweite 18 m, Spurweite 16,5 m, mit QU100-Schienen.
- Betriebsplan: Betrieb 365 Tage im Jahr, mit drei Schichten pro Tag (8 Stunden pro Schicht) und einer 8-stündigen Wartungssitzung pro Woche.
- Angehobene Gegenstände:
- Grüne Anodenkohleblöcke: Abmessungen 1770 mm × 745 mm × 663 mm, Gewicht 1.350 kg pro Block.
- Gebrannte Anodenkohleblöcke: Abmessungen 1750 mm × 740 mm × 660 mm, Gewicht 1.282 kg pro Block.
Gerätekonfiguration
- Menge: 6 Stück.
- Stapelkapazität: Pro Arbeitsgang können 19 längs angeordnete Anodenkohlenstoffblöcke gestapelt werden, mit einer maximalen Stapelhöhe von 9 Lagen.
- Kernkomponenten: Rahmen, Kranfahrwerk, Hebesystem, Klemmvorrichtung, Führungsvorrichtung, Elektrohebezeug, elektrisches System, Steuerungssystem, Schmiersystem usw.
Wichtigste technische Parameter
- Kranfahrmechanismus:
- Spurweite: 16,5 m
- Fahrgeschwindigkeit unter Last: 10–16 m/min
- Fahrgeschwindigkeit im Leerlauf: 7–50 m/min
- Drehzahlregelung mit variabler Frequenz, Einschaltdauer M8
- Fahrradstand: 4,5 m, Durchmesser: 500 mm; horizontaler Radstand: 5,4 m, Durchmesser: 238 mm
- Elektrisches Hebezeug:
- Tragkraft: 3 t
- Hubhöhe: 12 m
- Hubgeschwindigkeit: 10 m/min
- Reisegeschwindigkeit: 20 m/min
- Dienstklasse: M4
- Winde:
- Tragfähigkeit: 25 t (ohne Klemme)
- Hubgeschwindigkeit: 2,5–6 m/min
- Drehzahlregelung mit variabler Frequenz, Einschaltdauer M8
- Motorschutz: Isolationsklasse F, Schutzart IP54.
- Elektrisches Steuerungssystem: SPS-basiertes elektrisches Steuerungssystem.
