Machine de maintien des cuves : équipement spécialisé pour la production d'aluminium électrolytique
La machine de contrôle des cuves est conçue pour les lignes de production d'aluminium électrolytique à anodes précuites à grande échelle. Elle fonctionne de manière fiable dans des environnements difficiles, caractérisés par des températures élevées, des champs magnétiques intenses et la présence de gaz corrosifs tels que l'acide fluorhydrique, de poudre d'alumine, de sels de fluorure et de poussière de carbone. Intégrant des fonctions clés comme le remplacement des anodes, le levage des barres omnibus, la maintenance des cellules électrolytiques, la manipulation des poches d'aluminium, l'élimination des résidus et le décapage de l'électrolyte, elle constitue un équipement essentiel au bon fonctionnement des procédés de production dans les ateliers de fusion d'aluminium.
Description de la machine à pot-pourri
La machine de chargement des cuves est un équipement clé dans la production à grande échelle d'aluminium par électrolyse à anodes précuites. Conçue pour fonctionner dans des environnements difficiles, notamment à hautes températures, courants élevés, champs magnétiques intenses, poussières importantes et présence de fluorure d'hydrogène (HF), elle permet de réaliser les opérations suivantes pour les cellules d'électrolyse à anodes précuites :
- Décapage : Ouverture des croûtes d'électrolyte.
- Chargement des matériaux : Ajouter de l'alumine, des sels de fluorure et d'autres matériaux électrolytiques à la cellule d'électrolyse.
- Remplacement de l'anode : Dévissez le dispositif de levage et d'abaissement pour serrer la vis de serrage, retirez l'anode résiduelle et remplacez-la par une nouvelle anode.
- Élimination des scories : Retirer les résidus d'anodes et les croûtes des fosses anodiques afin de faire de la place pour les nouvelles anodes.
- Exploitation de l'aluminium : Effectuer l'extraction sous vide, l'exploitation de l'aluminium, le levage et la mesure (par lot unique et cumulatif), afficher les données et mettre en œuvre l'impression.
- Levage de la barre omnibus anodique : Soulevez la barre omnibus anodique à l’aide du cadre de levage prévu à cet effet.
- Maintenance : Installer et entretenir la structure supérieure et la coque inférieure de la cellule d'électrolyse, ainsi qu'effectuer diverses opérations de levage.
La machine d'alimentation des cuves se compose d'un mécanisme de déplacement principal, d'un pont, d'un chariot porte-outils, d'un chariot de coulée d'aluminium, de systèmes hydrauliques et pneumatiques, et d'un système de commande électrique. Son élément central est le chariot porte-outils, qui comprend le mécanisme de déplacement du chariot, le châssis du chariot, le mécanisme de rotation des outils, le mécanisme de battage de la croûte, le mécanisme de remplacement des anodes, le mécanisme de récupération des scories, le mécanisme de chargement des matériaux et le mécanisme de rotation de la cabine de l'opérateur.
L'ensemble du système est commandé par un variateur de fréquence (VFD) associé à un automate programmable (PLC). Les opérations peuvent être effectuées soit depuis la cabine de l'opérateur, soit par télécommande ; les deux modes peuvent fonctionner de manière coordonnée ou indépendante.
Cette grue multifonctionnelle en aluminium électrolytique est largement utilisée dans l'industrie de l'aluminium électrolytique et est très appréciée des utilisateurs.
Composants principaux
- Mécanisme de déplacement de la grue : Équipé d’un variateur de fréquence pour un fonctionnement fluide, il permet à la grue de se déplacer longitudinalement le long de l’atelier d’électrolyse, couvrant ainsi la zone de fonctionnement de plusieurs cellules d’électrolyse.
- Structure du pont : Le pont supporte l'ensemble de la structure de la machine et comprend principalement la poutre principale et les poutres d'extrémité. Ces dernières sont de type caisson. Toutes les plaques d'acier sont grenaillées pour éliminer la rouille et les cordons de soudure sont contrôlés par radiographie afin de garantir la fiabilité de la structure.
- Chariot porte-outils : Ce chariot permet d’effectuer des opérations clés telles que le remplacement des anodes, le concassage, l’élimination des scories et l’évacuation des matériaux. Son système de translation, à entraînement symétrique gauche-droite, est équipé de moteurs de marques reconnues comme SEW et offre une vitesse de déplacement de 0 à 30 m/min. Des galets de guidage horizontaux et des mécanismes de verrouillage de sécurité garantissent un déplacement stable et fiable sur les rails.
- Chariot de coulée d'aluminium : Conçu pour extraire et transférer l'aluminium en fusion, il est généralement équipé d'un dispositif de coulée sous vide et de levage dédié afin d'assurer la manipulation en toute sécurité de l'aluminium en fusion à haute température.
- Systèmes hydrauliques et pneumatiques : Fournissent l’énergie nécessaire à chaque actionneur impliqué dans les différentes opérations de processus.
- Système de commande électrique : Il intègre une commande par automate programmable, une régulation de vitesse par variateur de fréquence et de multiples protections de sécurité. Certains modèles avancés prennent en charge la surveillance à distance et le fonctionnement automatisé pour une précision et une sécurité accrues.
Spécifications techniques
| Portée (m) | 22.5 | 25.5 | 28.5 | 28.5 | 31.5 | 34.5 | |
| Vitesse de déplacement de la grue (m/min) | 2~60 | 2~60 | 2~60 | 2~60 | 2~60 | 2~60 | |
| Chariot à outils | Vitesse de déplacement (m/min) | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 |
| Vitesse de rotation (tr/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 | |
| Vitesse de rotation de la cabine (tr/min) | 0.2~2 | 0.2~2 | 0.2~2 | 0.2~2 | 0.2~2 | 0.2~2 | |
| Chariot de taraudage en aluminium | Vitesse de déplacement (m/min) | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 | 2~30 |
| Capacité de levage (t) | 16 | 20 | 20 | 32 | 32 | 32 | |
| Vitesse de levage (m/min) | 1~5 | 1~5 | 1~5 | 1~4.8 | 1~4.8 | 1~4.8 | |
| Chariot de chargement pour sel fluoré | Vitesse de déplacement (m/min) | 3~30 | 3~30 | 3~30 | – | – | – |
| Vitesse de levage du tuyau (m/min) | 0.6~6 | 0.6~6 | 0.6~6 | 0.6~6 | 0.6~6 | 0.6~6 | |
| palan électrique fixe isolé | Capacité (t) | 2×12,5 | 2×12,5 | 2×12,5 | 2×25 | 2×25 | 2×25 |
| Battre la croûte | Énergie d'impact (J) | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 |
| Fréquence (fois/min) | 1200 | 1200 | 1200 | 1200 | 1200 | 1200 | |
| Changement d'anode | Vitesse de levage du mandrin (m/min) | 1/9 | 1/9 | 1/9 | 1/9 | 1/9 | 1/9 |
| Vitesse de levage de la tête de vis (m/min) | 1/10 | 1/10 | 1/10 | 1/10 | 1/10 | 1/10 | |
| Couple de serrage de la tête de vis (Nm) | 250~375 | 250~375 | 250~375 | 250~375 | 250~375 | 250~375 | |
| Pêche aux scories | Vitesse de levage (m/min) | 0.9/9 | 0.9/9 | 0.9/9 | 0.9/9 | 0.9/9 | 0.9/9 |
| Déchargement de matériaux | Vitesse de levage du tuyau (m/min) | 1.3~13 | 1.3~13 | 1.3~13 | 1.3~13 | 1.3~13 | 1.3~13 |
| Vitesse de rotation du tuyau (m/min) | 0.4~4 | 0.4~4 | 0.4~4 | 0.4~4 | 0.4~4 | 0.4~4 | |
Cas
Projet
Projet intégré charbon-électricité-aluminium du Guangxi – Manutention d'aluminium en fusion : 300 kt/an
Conditions de fonctionnement
- Environnement : sels fondus à haute température, courant élevé, champ magnétique intense, poussières épaisses, atmosphère de fluorure d'hydrogène
- Mode de fonctionnement : 24 heures sur 24, 365 jours par an, taux de service 65%, avec maintenance normale autorisée
- Exigences techniques : convient aux conditions d’installation et aux conditions de site d’une cellule électrolytique de 420 kA
- Alimentation : CA 380 V ±101 V, 50 Hz ±2 Hz, triphasée à quatre fils
- Température ambiante : −5 °C à +55 °C
- Températures clés :
- Température maximale de fonctionnement du procédé : +65 °C
- Température de surface de la coque cellulaire : 600–750 °C
- Température à 1 m de la paroi de la cellule : 150 °C
- Température de l'électrolyte : 960–1000 °C
- Champ magnétique maximal : 150 GS
Paramètres techniques
Machine à pot
- Portée : 28 m
- Fonction : M8
- Vitesse de déplacement : 8 à 55 m/min, variateur de fréquence
- Unité d'entraînement : système d'entraînement SEW
Chariot à outils
- Fonction : M7
- Vitesse de déplacement : 5 à 30 m/min, commande par variateur de fréquence
- Unité d'entraînement : système d'entraînement SEW
- Rotation de l'outil : ±185°, vitesse de rotation 3,1 tr/min, entraînement par moteur hydraulique
- Dispositif de changement d'anode double :
- Force d'extraction maximale : 2 × 60 kN
- Course de levage : 2500 mm
- Vitesse de levage : 1 à 9 m/min
- Couple de serrage de la clé dynamométrique : 250–300 N·m
- Course de la clé dynamométrique : 1900 mm
- Mécanisme de rupture de la croûte :
- Course de levage : 4100 mm
- Énergie d'impact : 98 J
- Fréquence d'impact : 1200 coups/min
- Système de chargement des matériaux :
- Capacité de la trémie : 4,8 m³
- Course de levage du tuyau d'alimentation : 3550 mm
- Rotation : 360°
- Capacité d'alimentation : 25 m³/h
- Dispositif d'élimination des scories :
- Le bac de prélèvement peut écumer simultanément deux cellules sous deux anodes.
- Course de levage : 4700 mm
- Cabine:
- Angle de rotation : 200°
- Vitesse de rotation : 1 à 3 tr/min
- SEW drive
- Climatisation conçue pour les environnements de fonderie d'aluminium
Chariot de taraudage en aluminium
- Classe de service : M7
- Vitesse de déplacement : 5 à 30 m/min, commande par variateur de fréquence
- Capacité de levage nominale : 25 t
- Vitesse de levage : 5 / 0,8 m/min
- Crochet entièrement guidé, rotation libre, course de levage 3,75 m
- Système de pesage électronique
Chariot de chargement pour sel fluoré
- Capacité de la trémie : 3,5 m³
- Course de levage du tuyau d'alimentation : 770 mm
- Capacité d'alimentation : 25 m³/h
- Équipé d'un palan électrique de 2 tonnes
- Vitesse de déplacement : 5 à 30 m/min, variateur de fréquence
palan électrique fixe isolé
- Classe de service : M4
- Capacité de levage nominale : 2 × 18 t
- Vitesse de levage : 7 / 0,7 m/min
- Hauteur de levage : 12 m
