Topfbeherrschungsmaschine: Spezialausrüstung für die elektrolytische Aluminiumproduktion
Die Topfbedienungsmaschine ist für großtechnische Produktionsanlagen zur elektrolytischen Aluminiumherstellung mit vorgebrannten Anoden konzipiert. Sie arbeitet zuverlässig unter anspruchsvollen Bedingungen mit hohen Temperaturen, starken Magnetfeldern und korrosivem Flusssäuregas, Aluminiumoxidpulver, Fluoridsalzen und Kohlenstaub. Durch die Integration wichtiger Funktionen wie Anodenwechsel, Anheben der Stromschienen, Wartung der Elektrolysezelle, Handhabung der Aluminiumpfanne, Entfernung von Rückständen und Aufbrechen der Elektrolytkruste ist sie eine unverzichtbare Ausrüstung für die Kernprozesse in Aluminiumhütten.
Beschreibung der Topf-Tender-Maschine
Die Topfüberwachungsanlage ist eine Schlüsselkomponente in der großtechnischen Produktion von vorgebrannten Aluminiumanoden mittels Elektrolyse. Sie ist für den Betrieb unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen ausgelegt, darunter hohe Temperaturen, hohe Ströme, starke Magnetfelder, starker Staub und HF-Gas. Sie kann folgende Prozessschritte für Elektrolysezellen mit vorgebrannten Anoden durchführen:
- Schälen: Öffnen der Elektrolytkrusten.
- Materialbefüllung: Aluminiumoxid, Fluoridsalze und andere Elektrolytmaterialien werden in die Elektrolysezelle gegeben.
- Anodenwechsel: Die Hebe- und Senkvorrichtung lösen, um die Schraubklemme festzuziehen, die Restanode abheben und durch eine neue Anode ersetzen.
- Schlackenentfernung: Entfernen Sie verbliebene Anodenstücke und Krusten aus den Anodengruben, um Platz für neue Anoden zu schaffen.
- Aluminium-Anbohren: Vakuumextraktion, Aluminium-Anbohren, Heben und Messen (einzeln und kumulativ), Datenanzeige und Drucken.
- Anodensammelschiene anheben: Heben Sie die Anodensammelschiene mithilfe des Sammelschienenhebegestells an.
- Wartung: Montage und Wartung des Oberbaus und des Unterbaus der Elektrolysezelle sowie Durchführung von diversen Hebearbeiten.
Die Topfbearbeitungsmaschine besteht aus einem Hauptfahrwerk, einer Brücke, einem Werkzeugwagen, einem Aluminium-Abstichwagen, Hydraulik- und Pneumatiksystemen sowie einer elektrischen Steuerung. Kernstück ist der Werkzeugwagen, der das Fahrwerk, den Wagenrahmen, den Werkzeugdrehmechanismus, den Krustenabklopfmechanismus, den Anodenwechselmechanismus, den Schlackenfangmechanismus, den Materialzuführungsmechanismus und den Drehmechanismus der Bedienerkabine umfasst.
Das gesamte System wird über einen Frequenzumrichter (FU) in Kombination mit einer SPS gesteuert. Die Bedienung kann entweder von der Fahrerkabine aus oder per Fernsteuerung erfolgen; beide Betriebsarten können koordiniert oder unabhängig voneinander arbeiten.
Dieser multifunktionale Kran aus elektrolytisch verarbeitetem Aluminium findet breite Anwendung in der elektrolytischen Aluminiumindustrie und wird von den Anwendern hoch gelobt.
Hauptkomponenten
- Kranfahrwerk: Ausgestattet mit einer Frequenzumrichter-Drehzahlregelung für einen reibungslosen Betrieb. Es bewegt den Kran in Längsrichtung entlang der Elektrolysehalle und deckt dabei den Arbeitsbereich mehrerer Elektrolysezellen ab.
- Brückenrahmen: Die Brücke trägt die gesamte Maschinenkonstruktion und besteht im Wesentlichen aus Haupt- und Endträgern. Beide sind als Kastenträger ausgeführt. Alle Stahlplatten werden kugelgestrahlt, um Rost zu entfernen, und die Schweißnähte werden radiografisch geprüft, um die strukturelle Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
- Werkzeugwagen: Der Werkzeugwagen führt wichtige Prozessschritte wie Anodenwechsel, Krustenaufbrechen, Schlackenentfernung und Materialaustrag durch. Das Fahrwerk des Wagens verfügt über einen links-rechts-symmetrischen Antrieb und ist mit Motoren namhafter Hersteller wie SEW ausgestattet. Es ermöglicht eine Fahrgeschwindigkeit von 0–30 m/min. Horizontale Führungsrollen und Sicherheitsverriegelungen gewährleisten einen stabilen und zuverlässigen Lauf auf den Schienen.
- Aluminium-Abstichwagen: Entwickelt zum Abzapfen und Umfüllen von flüssigem Aluminium, typischerweise ausgestattet mit einer speziellen Vakuum-Abstich- und Hebevorrichtung, um die sichere Handhabung von hochtemperiertem, flüssigem Aluminium zu gewährleisten.
- Hydraulische und pneumatische Systeme: Sie liefern die Energie für jeden Aktor, der an verschiedenen Prozessvorgängen beteiligt ist.
- Elektrisches Steuerungssystem: Ausgestattet mit SPS-Steuerung, Frequenzumrichter-Drehzahlregelung und umfassenden Sicherheitsfunktionen. Einige fortschrittliche Modelle unterstützen Fernüberwachung und automatisierten Betrieb für mehr Präzision und Sicherheit.
Technische Spezifikationen
| Spannweite (m) | 22.5 | 25.5 | 28.5 | 28.5 | 31.5 | 34.5 | |
| Fahrgeschwindigkeit des Krans (m/min) | 2~60 | 2~60 | 2~60 | 2~60 | 2~60 | 2~60 | |
| Werkzeugwagen | Reisegeschwindigkeit (m/min) | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 |
| Drehgeschwindigkeit (U/min) | 0.31~3.1 | 0.31~3.1 | 0.31~3.1 | 0.31~3.1 | 0.31~3.1 | 0.31~3.1 | |
| Kabinenrotationsgeschwindigkeit (U/min) | 0.2~2 | 0.2~2 | 0.2~2 | 0.2~2 | 0.2~2 | 0.2~2 | |
| Aluminium-Anbohrwagen | Reisegeschwindigkeit (m/min) | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 |
| Tragfähigkeit (t) | 16 | 20 | 20 | 32 | 32 | 32 | |
| Hubgeschwindigkeit (m/min) | 1~5 | 1~5 | 1~5 | 1~4.8 | 1~4.8 | 1~4.8 | |
| Fluoridsalz-Befüllwagen | Reisegeschwindigkeit (m/min) | 3~30 | 3~30 | 3~30 | – | – | – |
| Rohrhebegeschwindigkeit (m/min) | 0.6~6 | 0.6~6 | 0.6~6 | 0.6~6 | 0.6~6 | 0.6~6 | |
| Fest installierter isolierter elektrischer Hebezeug | Kapazität (t) | 2×12,5 | 2×12,5 | 2×12,5 | 2×25 | 2×25 | 2×25 |
| Krustenschlagen | Aufprallenergie (J) | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 |
| Häufigkeit (Mal/Minute) | 1200 | 1200 | 1200 | 1200 | 1200 | 1200 | |
| Anodenwechsel | Hubgeschwindigkeit des Spannfutters (m/min) | 1/9 | 1/9 | 1/9 | 1/9 | 1/9 | 1/9 |
| Hubgeschwindigkeit des Schraubenkopfes (m/min) | 1/10 | 1/10 | 1/10 | 1/10 | 1/10 | 1/10 | |
| Anzugsmoment für Schraubenkopf (Nm) | 250~375 | 250~375 | 250~375 | 250~375 | 250~375 | 250~375 | |
| Schlackenfischerei | Hubgeschwindigkeit (m/min) | 0.9/9 | 0.9/9 | 0.9/9 | 0.9/9 | 0.9/9 | 0.9/9 |
| Materialaustrag | Rohrhebegeschwindigkeit (m/min) | 1.3~13 | 1.3~13 | 1.3~13 | 1.3~13 | 1.3~13 | 1.3~13 |
| Rohrdrehzahl (m/min) | 0.4~4 | 0.4~4 | 0.4~4 | 0.4~4 | 0.4~4 | 0.4~4 | |
Fall
Projekt
Integriertes Kohle-Kraftwerk-Aluminium-Projekt in Guangxi – Verarbeitung von 300 kt/a flüssigem Aluminium
Betriebsbedingungen
- Umgebungsbedingungen: Hochtemperaturschmelzen von Salzen, hohe Stromstärke, starkes Magnetfeld, starker Staub, Fluorwasserstoffatmosphäre
- Betriebsart: 24 Stunden/Tag, 365 Tage/Jahr, Einschaltdauer 65%, normale Wartung zulässig
- Technische Anforderungen: geeignet für die Bedingungen einer 420-kA-Elektrolysezellenanlage und die entsprechenden Standortbedingungen
- Stromversorgung: Wechselstrom 380 V ±101 µV, 50 Hz ±2 Hz, Drehstrom, vieradrig
- Umgebungstemperatur: −5 °C bis +55 °C
- Wichtige Temperaturen:
- Maximale Prozessbetriebstemperatur: +65°C
- Zelloberflächentemperatur: 600–750 °C
- Temperatur in 1 m Entfernung von der Zellhülle: 150 °C
- Elektrolyttemperatur: 960–1000 °C
- Maximales Magnetfeld: 150 GS
Technische Parameter
Topf-Betreuungsmaschine
- Spannweite: 28 m
- Arbeitsaufgabe: M8
- Fahrgeschwindigkeit: 8–55 m/min, Frequenzumrichter
- Antriebseinheit: SEW-Antriebssystem
Werkzeugwagen
- Arbeitsaufgabe: M7
- Fahrgeschwindigkeit: 5–30 m/min, Frequenzumrichtersteuerung
- Antriebseinheit: SEW-Antriebssystem
- Werkzeugrotation: ±185°, Drehzahl 3,1 U/min, hydraulisch angetrieben
- Doppelanoden-Umschaltvorrichtung:
- Maximale Auszugskraft: 2 × 60 kN
- Hubhöhe: 2500 mm
- Hubgeschwindigkeit: 1–9 m/min
- Drehmomentschlüssel-Anzugsmoment: 250–300 N·m
- Hub des Drehmomentschlüssels: 1900 mm
- Krustenaufbruchmechanismus:
- Hubhöhe: 4100 mm
- Aufprallenergie: 98 J
- Schlagfrequenz: 1200 Schläge/min
- Materialladesystem:
- Trichterkapazität: 4,8 m³
- Hub des Zufuhrrohrs: 3550 mm
- Drehung: 360°
- Förderleistung: 25 m³/h
- Schlackenentfernungsvorrichtung:
- Der Greifer kann zwei Zellen gleichzeitig unter zwei Anoden abschöpfen.
- Hubhöhe: 4700 mm
- Kabine:
- Drehwinkel: 200°
- Drehzahl: 1–3 U/min
- SEW-Antrieb
- Klimaanlage, die für die Umgebung einer Aluminiumhütte konzipiert ist
Aluminium-Anbohrwagen
- Dienstklasse: M7
- Fahrgeschwindigkeit: 5–30 m/min, Frequenzumrichtersteuerung
- Nennhebekapazität: 25 t
- Hubgeschwindigkeit: 5 / 0,8 m/min
- Vollständig geführter Haken, freie Drehung, Hubweg 3,75 m
- Elektronisches Wiegesystem
Fluoridsalz-Befüllwagen
- Trichterkapazität: 3,5 m³
- Hub des Zufuhrrohrs: 770 mm
- Förderleistung: 25 m³/h
- Ausgestattet mit einem 2-Tonnen-Elektrohebezeug
- Fahrgeschwindigkeit: 5–30 m/min, Frequenzumrichterantrieb
Fest installierter isolierter elektrischer Hebezeug
- Dienstklasse: M4
- Nennhebekapazität: 2 × 18 t
- Hubgeschwindigkeit: 7 / 0,7 m/min
- Hubhöhe: 12 m
