專利名稱：用于接通生產(chǎn)鋁的電解池的短路楔塊的提取裝置的制作方法
用于接通生產(chǎn)鋁的電解池的短路楔塊的提取裝置本發(fā)明涉及通過霍爾-赫魯特(Hall-H6roult)方法使用干法電解來生產(chǎn)鋁的領(lǐng)域。本發(fā)明涉及對用于通過干法電解生產(chǎn)鋁的電解池進行電連接的裝置。更具體地，本發(fā)明涉及在接通暫時停用的池的操作(也稱為“重啟”操作)中使用的設(shè)備，該設(shè)備使得能夠去除在本池的陰極組件和相鄰的上游池的陰極組件之間放置的短路楔塊(calesdecourt-circuitage)。在下文中，這樣的設(shè)備將被稱為“楔塊提取裝置”或“提取器”。鋁在工業(yè)上是通過公知的Hall_H6roult方法在電解池中通過干法電解來生產(chǎn)的。工廠中具有大量的電解池，這些電解池在被稱為電解車間或電解室的建筑物內(nèi)成排布置，并且使用連接導(dǎo)體串聯(lián)地電連接，從而最好地利用工廠的房屋面積。每個電解池包括設(shè)置有陰極組件和陽極組件的罐。所述罐包括鋼制罐外殼、耐火材料襯里和位于罐底部的陰極組件，所述陰極組件由并置的含碳塊形成，在所述含碳塊中密封有金屬條，所述金屬條的末端從罐外殼伸出。每個罐還包括由至少一個剛性梁形成的陽極系統(tǒng)，所述剛性梁支撐一個或多個水平傳導(dǎo)條(稱為“陽極框架”)，在所述傳導(dǎo)條上固定有局部浸沒在電解槽中的由 含碳材料制成的陽極吊架桿。所述池被總體布置為形成通過末端導(dǎo)體相互電連接的兩個或更多個平行列。常規(guī)地，電流從上游池的陰極流向下游池的陽極。在兩個連續(xù)池之間的連接電路包括傳送電解電流的電路，所述電路由部分連接至給定排(η)的池的陰極輸出且部分連接至排(η+1)的“陽極升板(montSeanodiques)”的陰極集電器組成，所述陽極升板本身連接至所述剛性梁和相鄰下游池的陽極框架。有時，一系列池中的一個或多個池必須被關(guān)停。這種關(guān)停通過將一個給定池的陰極集電器連接至如下的連接導(dǎo)體來實現(xiàn)，所述連接導(dǎo)體將相鄰的上游池的陰極輸出連接至為所述池的陽極框架供電的“陽極升板”。連接是通過多個導(dǎo)電楔塊實現(xiàn)的，所述導(dǎo)電楔塊一般由鋁制成，諸如專利FR2583069中所述的(參見圖8，標為12的元件):在這樣的配置中，本池的陰極集電器、以及在上游池的陰極和本池的陽極之間的連接導(dǎo)體在局部看來是具有基本矩形截面段的兩個導(dǎo)體，每個導(dǎo)體具有至少一個水平上面和一個基本豎向面，一個導(dǎo)體的基本豎向面相對于另一個導(dǎo)體的基本豎向面布置，由此該兩個基本豎向面限定一個被設(shè)計用于接收短路楔塊的空氣隙，所述短路楔塊本身包括兩個基本平行的面，當所述楔塊被放置用于占據(jù)所述空氣隙時這兩個基本平行的面向下慢慢漸靠。為了關(guān)停所述池，楔塊必須被插在導(dǎo)體之間以提供產(chǎn)生盡可能低的電阻的一個接觸表面。在實踐中，為了確保良好的電接觸，這些楔塊被弓I入導(dǎo)體之間的空氣隙中，而導(dǎo)體本身被用螺栓固定的系桿保持。為了接通所述池，所述楔塊必須被取出，從而將所述導(dǎo)體相互隔離，來自上游池的電流再次流穿陽極升板以對相鄰的下游池的陽極框架供電。為了不需要施加太大的力而移出所述楔塊，通常需要至少局部旋開所述系桿的螺栓。然后將所述楔塊向上拉使得它離開構(gòu)造在所述導(dǎo)體之間的空氣隙。目前為止，安裝和移出這些楔塊需要有技巧的人為干預(yù)，這些干預(yù)包括在進行干預(yù)所需的時間內(nèi)關(guān)停該系列(這對于該系列的輸出不利)，或者優(yōu)選地，干預(yù)持續(xù)的時間非常有限。事實上，如果楔塊被取出而不用關(guān)停所述系列，由于所有的楔塊不能被同時取出，在仍在原位的楔塊中流動的電流的強度逐漸增加，導(dǎo)致這些楔塊嚴重過熱，使得最后移出的楔塊可能達到高溫。高的楔塊溫度可具有不利后果，諸如需要施加更高的提取力，因為它們已膨脹或者導(dǎo)致嚴重損壞接觸表面。因此干預(yù)必須盡可能短以限制最后被移出的楔塊的過熱。此外，安全要求意味著操作人員必須保持在地面水平，尤其當他們處理所述楔塊時。在當前的電流電解池周圍，布置有通路以便于在池上的各種工作。這些通路粗略地與槽的表面處在相同的水平。出于安全起見，陰極集電器和連接導(dǎo)體位于這些通路以下。因此導(dǎo)體和設(shè)計用于接收所述楔塊的空氣隙被布置在這些通路下方，但是在需要瞬間關(guān)停所述池或接通所述池的操作中，它們必須從這些通路是可接近的。為了節(jié)省在這些操作中的時間，曾試圖使用放置在一個位于所述池上方的在電解車間中移動的移動式吊車上的升降機(palan)來移出所述楔塊。為了實現(xiàn)這一目的，使用了設(shè)置有耳軸(tourillons)的短路楔塊，所述升降機被設(shè)置有U形吊索，所述U形吊索被設(shè)計為固定于楔塊耳軸。所述升降機使得可形成相當大的力，一般約10噸，但是如果系桿·沒有預(yù)先被至少部分旋開的話，這些力還不夠。這導(dǎo)致浪費了很多時間，因為系桿可能僅能從地面水平被旋開，遠距離操作的工具僅具有有限的旋轉(zhuǎn)能力。另外，盡管傳送了力，當所述楔塊仍附著至導(dǎo)體時，升降機最終都會升起，帶動并損壞導(dǎo)體。最后，這樣的實踐存在重大安全問題，因為楔塊具有一定重量，一般數(shù)十千克，被沿著或多或少受控的向上軌道排出，有可能會移到操作人員附近。申請人:研發(fā)了一種不具有上述缺點的用于提取楔塊的方法，其中使用一個提取器，該提取器作用在所述楔塊上而不需要旋開所述系桿，在楔塊提取過程中施加相當大的力而不會導(dǎo)致?lián)p壞所述導(dǎo)體的最小風(fēng)險，并且最后使得可控制所述楔塊的排出軌道。根據(jù)本發(fā)明的第一個主題是一種被設(shè)計用于提取一個短路楔塊的提取裝置，所述短路楔塊已被插在兩個導(dǎo)體之間以使電解池脫線，每個導(dǎo)體具有至少一個上水平面和一個基本豎向面，一個導(dǎo)體的基本豎向面被相對于另一個導(dǎo)體的基本豎向面放置，由此這兩個基本豎向面限定一個被設(shè)計用于接收所述短路楔塊的空氣隙，所述短路楔塊本身包括兩個基本平行的面，當所述楔塊被放置用于占據(jù)所述空氣隙時這兩個基本平行的面向下慢慢漸靠，所述提取裝置包括夾緊所述楔塊的夾緊工具，其特征在于，所述提取裝置還包括與每個導(dǎo)體的上水平面相結(jié)合的至少一個豎向定向的起重器，該起重器包括一個主體和一個與活塞桿相關(guān)聯(lián)的活塞，a)所述桿(或所述主體)具有至少一個水平支撐面，所述水平支撐面被定向為朝向下方并且被布置使得，當所述提取裝置放置在所述楔塊上方來提取該楔塊時，導(dǎo)體的所述上水平面與所述水平支撐面對齊，b)所述主體(或所述桿)連接至所述楔塊的夾緊工具，使得當所述起重器被致動來提取所述楔塊時，所述起重器在所述導(dǎo)體和所述楔塊上施加相反的力，以分離它們。通過使用根據(jù)本發(fā)明的楔塊提取裝置，可通過將導(dǎo)體、以及兩個相鄰池的陰極元件相互隔離而不損壞它們來將一個電解池接通將趨于將楔塊與導(dǎo)體分離的力進行平衡的力是直接施加在每個導(dǎo)體的上水平面的力的合力，其使得如果提取力不足以將楔塊與導(dǎo)體分離，可以阻止導(dǎo)體向上舉起并被損壞。該裝置能夠提供大于現(xiàn)有技術(shù)中的裝置的力而不損壞導(dǎo)體，對于牢固保持在被系桿制動的兩個導(dǎo)體之間的楔塊更加合適。如上所述，彼此相對的兩個導(dǎo)體是——第一導(dǎo)體，是在直接上游的池的陰極輸出和向所述池的陽極框架供電的陽極升板之間的連接導(dǎo)體， ——第二導(dǎo)體，是所述池的陰極集電器元件。根據(jù)本發(fā)明的提取裝置包括至少一個起重器，該起重器被放置使得其在被致動時向所述楔塊和一個導(dǎo)體施加相反的力。所述起重器中的兩部分中的每一個一相對于彼此(主體和桿)可移動一可與所述楔塊或者與所述導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)。起重器的第一部分(主體或桿)與至少一個水平支撐面聯(lián)結(jié)，所述至少一個水平支撐面被設(shè)計為與一個導(dǎo)體的上水平面對齊。所述起重器的第二部分(桿或主體)在當所述起重器被致動用于提取所述楔塊時至少暫時連接至夾緊所述楔塊的夾緊工具。換言之，所述起重器的該第二部分可在使用所述提取裝置的某些階段中相對于所述夾緊工具移動，但是當起重器被致動用于施加分離力時，所述起重器的該第二部分必須接觸該夾緊工具并且在該第二部分運動中帶上該加緊工具。夾緊所述楔塊的夾緊工具有利地包括一個固定部分，在該固定部分緊固有固定工具，該固定工具與建造在所述楔塊上——優(yōu)選在所述楔塊的頂部——的互補的固定工具一起工作，所述建造在所述楔塊頂部的固定工具被設(shè)計用于當所述楔塊被插入所述導(dǎo)體的空氣隙中時保持位于所述空氣隙上方從而更容易獲得。例如，在所述楔塊的頂部，至少一個基本水平的孔被建造，設(shè)計用于使一個鎖定軸穿過其中，該鎖定軸與所述固定部分聯(lián)結(jié)。所述一個或多個鎖定軸被一個或多個輔助致動器致動，所述輔助致動器本身被固定至所述固定部分并且使得所述軸移動，從而能夠嵌入到所述孔中以便夾緊所述楔塊。有利地，鎖定軸的直徑盡可能接近于其相關(guān)聯(lián)的孔的直徑，并且為了更好的分配力，鎖定軸還穿過與所述固定工具聯(lián)結(jié)的兩個支架的孔，所述固定工具被放置使得在固定位置，所述支架位于所述楔塊的每一側(cè)。為了使得更易于引入所述鎖定軸，還可選擇遠遠小于所述孔的直徑的一個直徑，雖然在所述鎖定軸上，在設(shè)計用于接觸所述孔的區(qū)域的水平處，建造一個曲率半徑較大的一個表面部分，該曲率半徑接近于所述孔的半徑。在實踐中，所述導(dǎo)體被相對于彼此放置，使得所述楔塊被豎向放置，并且由此所述提取器借助于傳送和提升裝置——移動式吊車/軌道車/升降機類型——能夠被設(shè)置在所述待提取的楔塊的水平處。但是如果所述成對的所示的水平方向和豎向方向被更換為任何對的垂直方向，則本發(fā)明仍是有效的，每個楔塊應(yīng)該具有與將它們分離的空氣隙的方向垂直的上表面，所述力的方向必須基本平行于與所述導(dǎo)體相對的面。當然，這假設(shè)了設(shè)計用于將所述裝置放置為與所述楔塊對齊的操作裝置適于這樣的參考系。根據(jù)本發(fā)明的提取裝置包括具有上述特征的至少兩個起重器，每個導(dǎo)體與至少一個起重器關(guān)聯(lián)。這些起重器可以是電動起重器，一般由一個帶有變速驅(qū)動器的電路提供動力，但是優(yōu)選是液壓致動筒，因為在體積相同的情況下，液壓致動筒能夠施加更大的力。有利地，所述液壓致動筒由相同的電液單元(centrale hydrauIique)提供動力，所述電液單元優(yōu)選安裝在所述提取裝置上或者所述提取裝置的操作裝置上。根據(jù)本發(fā)明，所述起重器的桿(或主體)與至少一個水平支撐面聯(lián)結(jié)，所述至少一個水平支撐面被定向為朝向下方并且被布置使得，當所述提取裝置被放置在所述楔塊上方來提取該楔塊時，所述水平支撐面抵達相對于所述導(dǎo)體的上水平面，并且被引導(dǎo)到直接接觸所述上水平面。所述桿(或?qū)w)可直接設(shè)置有所述水平支撐面。有利地，所述桿的端面(或所述主體的底面)覆蓋有一個呈現(xiàn)所述水平支撐面的墊座(patin)，所述墊座由電抗性材料制成并且能機械地夠抵擋傳送的力。這樣，所述墊座使得能夠確保與所述導(dǎo)體相關(guān)的提取裝置的電絕緣。由此，起重器被放置在導(dǎo)體附近并且直接向所述導(dǎo)體的上水平面施加它們的力，而不需要在起重器和導(dǎo)體之間插入一個或多個中間部件(pieces intermediaires)。由此得出，所述提取裝置是緊湊、輕質(zhì)、易于操作的且快速定位在導(dǎo)體上方的一個裝置，該裝置與待被移出的楔塊對齊。根據(jù)本發(fā)明的提取裝置使得可以比現(xiàn)有技術(shù)更快速地實施提取操作，使得更有效地限制在電解池的接通中的最后楔塊的增溫成為可能。另外，使至少一個起重器與每個導(dǎo)體對齊的事實使得根據(jù)本發(fā)明的提取裝置更靈活且使用更安全。因此至少一個起重器可被定位為與每個導(dǎo)體相對，并且這些起重器中的每一個可被致動以校正在導(dǎo)體的上水平面之間可能存在的水平的差異。有利地，所有的起 重器都由相同的液壓回路提供動力，它們以相同的速度前進但是根據(jù)與每個相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體的上水平面的高度經(jīng)過或長或短的行程，這使得它們能夠被自動定位在合適的高度。這樣，提取裝置可被保持合適定位并且沿基本豎向方向施加它的提取力。相反，利用僅與靠在兩個導(dǎo)體上的一個支撐面聯(lián)結(jié)的一個起重器(或者兩個支撐面相互聯(lián)結(jié))，在所述上水平面之間的水平存在較大差異的情況下，存在著不正確定位的裝置有可能施加遠離豎向方向的力的風(fēng)險，這增加了沿不完全受控的傾斜軌道移出楔塊的風(fēng)險。由此得出，本發(fā)明的提取裝置使得機械穩(wěn)定地、安全地進行楔塊提取，楔塊移出的路徑被良好地控制。對水平差異的校正有利地通過改變向所述起重器供應(yīng)動力的液壓回路來實現(xiàn)。通過對應(yīng)于已知的“液壓升壓器”(包括低壓單元和壓力增強器)的系統(tǒng)的回路，可以用低的機載功率實施快速差距校正，起重器在低壓以及高流率下運行；然后，當差距被校正，就通過施加必需的提取力來提取楔塊，使得所有的起重器一起在高壓下、以低流率運行。還可設(shè)計不需要被稱為“液壓升壓器”的系統(tǒng)回路的液壓回路。例如，可使用雙低壓/高壓泵，其原理被頻繁用于其中不同時需要滿壓力和最大流量的應(yīng)用。所述回路是這樣的，使得在低壓工作時，增加兩個泵流量以向接收器提供最大速度。一旦起重器遇到障礙物，電阻就產(chǎn)生對應(yīng)于被稱為“線路開關(guān)”的閥的設(shè)定值的壓力，這打開低壓泵并設(shè)定低壓泵返回的流量。放置在線路開關(guān)下游的止回閥將兩個回路隔離，而僅有高壓泵向所述接收器輸出。高壓由一個限壓裝置保證安全產(chǎn)生。在壓力升高之后的壓力下降情況下，并且一旦壓力達到被稱為“線路開關(guān)”的閥的設(shè)定值的水平，閥打開并且在低壓下的兩個流可再次被使用。這樣的回路使得可具有在任意時間可用的滿功率，具使用導(dǎo)電材料、以已試驗的簡單方式運行的優(yōu)點。另外，分離的斷開閾值可被調(diào)整以使得功率最優(yōu)。然而，裝置正確運行所必需的安裝的功率的水平大于在前述方案中的水平。最后，還可與高壓液壓微型單元和蓄電池相關(guān)聯(lián)，用以代替與低壓單元和增強器(“液壓升壓器”)相關(guān)聯(lián)。有利地，本發(fā)明的所述提取裝置被設(shè)置有兩對起重器，每對起重器與一個導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)。這樣的裝置，如下面的實施例中所示，允許一個橫向鎖定軸穿過兩個起重器之間(以產(chǎn)生更緊湊的系統(tǒng)和更好的負載分布)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述提取裝置還包括一個致動器，該致動器被設(shè)計為一旦所述楔塊已被提取一即，一旦所述楔塊不再被所述導(dǎo)體保持就位一就提升包括所述楔塊、夾緊所述楔塊的夾緊工具和所述起重器的組件。該致動器起到一個排出器的作用包括楔塊、夾緊所述楔塊的夾緊工具以及起重器的組件必須被移出，使得所述楔塊能夠以一個遠高于液壓致動筒的桿的速度盡快完全離開在相對于彼此的導(dǎo)體之間的空氣隙。對于包括所述楔塊、夾緊所述楔塊的夾緊工具以及起重器的組件，實際找到盡可能高的排出速度，因為這使得可以限制隨著楔塊上升出現(xiàn)電弧的風(fēng)險。有利地，所述致動器是氣動起重器。為了將它們與起到排出器作用的輔助起重器相區(qū)分，所述一個或多個起重器被稱為“支撐起重器”。有利地，夾緊所述楔塊的夾緊工具與所述致動器的桿(或者主體)聯(lián)結(jié)，所述致動器的桿行程足夠長以允許所述楔塊完全離開導(dǎo)體空氣隙。
在一個優(yōu)選實施方案中，支撐起重器和致動器同時運行。從而不需要同步所述支撐起重器和致動器的動作因為由所述一個或多個支撐起重器提供的施加在所述楔塊上的提取力遠遠大于由致動器提供的力，所述提取力僅在所述楔塊脫離導(dǎo)體之前被施加，從脫離開始時僅致動器的提升力起作用。有利地，所述提取裝置包括一個框架，在所述框架上固定有所述致動器。所述框架包括固定工具，使得該框架能夠被傳送和提升工具操作。一般地，用于傳送和提升所述提取裝置的工具是移動式吊車、軌道車和升降機的聯(lián)合。為了提取楔塊，使用所述傳送和提升工具將所述提取裝置放置為與所述導(dǎo)體對齊，并且以這種方式布置使得每個起重器的水平支撐面靠在與所述起重器關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體的上水平面上。在提取過程中，所述提取裝置可被或可不被所述傳送和提升工具保持。有利地，所述框架設(shè)置有定心工具，該定心工具使得能夠在所述提取裝置的豎向向下移動期間將所述提取裝置導(dǎo)向朝向相對于所述導(dǎo)體的一個預(yù)定位置，所述支撐面被放置為與所述導(dǎo)體的上水平面對齊。有利地，所述框架還包括罩(cadnage)，所述罩限定一空間，在所述楔塊被提取之后包括所述楔塊和夾緊所述楔塊的夾緊工具的組件必須在該空間中移動，并且所述罩為在提取器附近工作的操作人員提供保護以免受被提取的移動部分的傷害。有利地，所述提取裝置還設(shè)置有一個基本豎向的導(dǎo)向工具，所述導(dǎo)向工具使得能夠在被提取的組件(楔塊、所述楔塊的夾緊工具、起重器)升起的過程中導(dǎo)向夾緊所述楔塊的夾緊工具，這使得當所述組件被排出時可控制它的軌道，尤其當楔塊仍在導(dǎo)體之間的空氣隙的水平時這防止所述楔塊回來接觸所述導(dǎo)體并且限制出現(xiàn)電弧的風(fēng)險。有利地，所述裝置還設(shè)置有一個冷卻箱，該冷卻箱被放置在所述楔塊上方，所述冷卻箱的頂部配備有一個通過文丘里效應(yīng)運行的冷卻器，由此產(chǎn)生的氣流被導(dǎo)向所述楔塊。如先前所述的提取裝置被設(shè)計用于僅提取一個楔塊。應(yīng)理解，本文如上所述的原理可適用于一個提取裝置，該提取裝置用于同時提取多個楔塊，楔塊不可避免地會變得更重、體積更大且操作更慢，但是還可幫助防止過熱，因為可同時移出多個楔塊。根據(jù)本發(fā)明的另一個主題是在重啟一個暫時停止服務(wù)的電解池時使用的提取短路楔塊的方法，包括移出所述短路楔塊，所述短路楔塊已被引入在兩個導(dǎo)體之間以使所述電解池脫線，第一導(dǎo)體與所述池的陰極組件相關(guān)聯(lián)，第二導(dǎo)體與相鄰的上游池的陰極組件相關(guān)聯(lián)，每個導(dǎo)體具有至少一個上水平面和一個基本豎向面，一個導(dǎo)體的基本豎向面被相對于另一個導(dǎo)體的基本豎向面放置，由此這兩個基本豎向面限定一個被設(shè)計用于接收所述短路楔塊的空氣隙，所述短路楔塊本身包括兩個基本平行的面，當所述楔塊被放置用于占據(jù)所述空氣隙時這兩個基本平行的面向下慢慢漸靠，所述方法的特征在于使用根據(jù)本發(fā)明的裝置來提取所述楔塊。有利地，由于干預(yù)需要盡可能快地執(zhí)行以限制待被移出的最后楔塊的增溫，同時使用根據(jù)本發(fā)明的多個裝置來同時提取當將電解池脫線時安裝的楔塊中的一些或全部。還可使用上述的提取裝置，使得多個楔塊能夠被同時提取。圖I是在用于生產(chǎn)鋁的一般電解車間中的電解池多功能機組(machine deservice)的示意性截面圖。圖2是在兩個相鄰池之間的連接導(dǎo)體的布置的示意圖。圖3a、3b和3c示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的楔塊提取裝置的一個具體實施方案。圖 3a示出了在所述導(dǎo)體上就位的所述提取裝置，與被提取前的楔塊水平。圖3b示出了當所述楔塊的夾緊工具已被致動時的所述提取裝置。圖3c示出了當所述楔塊已被提取時的所述提取裝置，并且所述楔塊一直處于該位置——靠在導(dǎo)體上，并且與剛剛被提取的楔塊水平。被設(shè)計用于生產(chǎn)鋁的電解廠包括一個或多個電解車間。圖I中示出的電解車間
(I)包括電解池(2)和電解池多功能機組(5)。電解池(2)通常排成行或列，每個行或列一般包括一百個以上的池。所述池(2)被安排使得留出一個貫穿電解車間(I)的長度的通道。所述池(2)包括設(shè)置有金屬桿(4)的一系列陽極(3)，所述金屬桿用于固定陽極并且將它們電連接至金屬陽極框架(27)。每個池(2)包括一個設(shè)置有陰極組件(22)和陽極系統(tǒng)(26)的池。所述池包括一個鋼制外殼和耐熱材料襯里元件。位于池的底部的陰極組件(22)由并置的含碳塊形成，在所述含碳塊中密封有金屬條，所述金屬條的末端(21)從外殼伸出并通過陰極集電器(23)相互連接。兩個連續(xù)的池(2. (η-i)和2. η)之間的連接電路包括用于傳送電解電流的電路，其中陰極集電器(23. (η-i))部分連接至一個給定排中的池(2. (η-1))的陰極輸出(21. (η-i)且部分連接至陽極升板(28. η),陽極升板本身連接至相鄰的下游池(2· η)的陽極框架(27. η)。有時，一系列池中的一個或多個池必須被關(guān)停。這種關(guān)停通過將一個給定池(2. η)的陰極集電器(23. η)連接至如下的連接導(dǎo)體來實現(xiàn)，所述連接導(dǎo)體將相鄰的上游池(2. (η-i))的陰極集電器(23 (η-i))連接至為所述池的陽極框架供電的陽極升板(28. η)。連接是通過多個導(dǎo)電楔塊(20)實現(xiàn)的，所述導(dǎo)電楔塊一般由鋁制成，被用力插入其中這兩個導(dǎo)體具有兩個彼此相對的基本豎向面的不同地方。為了接通所述池，所有的楔塊都必須在盡可能短的時間內(nèi)被去除。根據(jù)本發(fā)明的裝置使得能夠一個接一個去除所述楔塊。根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠和每個楔塊一致地快速移動，并且能夠施加大的提取力使得可將每個楔塊與導(dǎo)體分離。實施方案的示例說明(圖3a、3b和3c)圖3a)、3b)和3c)中示出的提取裝置(30)被設(shè)計為提取一個短路楔塊(20)，所述短路楔塊(20)已被插在兩個導(dǎo)體(24和25)之間以使電解池脫線。第一導(dǎo)體(24)是在直接上游的池的陰極輸出(23. (η-i))和向所述下游池(2. η)的陽極框架(27)供電的陽極升板(28. η)之間的連接導(dǎo)體。第二導(dǎo)體(25)是所述下游池(2. η)的陰極集電器(23. η)的一部分。每個導(dǎo)體(24，25 )具有至少一個上水平面(240，250 )和一個基本豎向面(241，251)。基本豎向面(241,251)被相對于彼此放置，從而限定一個被設(shè)計用于接收所述短路楔塊的空氣隙，所述短路楔塊本身包括兩個基本平行的面(204，205 )，這兩個面向下慢慢漸靠。提取裝置(30)包括夾緊所述楔塊的夾緊工具(31)，以及兩對起重器，每對起重器被用圖3a)、3b)和3c)分別示出的起重器(分別為324和325)表示。豎向定向的每個起重器包括一個主體(320)和一個活塞,與該活塞關(guān)聯(lián)有一個活塞桿(321)。每個起重器的主體(320)與夾緊工具(31)聯(lián)結(jié)。每個起重器(324，325)的活塞桿(3214，3215)的自由端具有一個水平支撐面(3213，3216)，所述水平支撐面(3213，3216)定向為朝向下方并且被布置使得，當所述提取裝置放置在所述楔塊(20)上方來提取該楔塊時，所述水平支撐面(3213，3216)與該起重器屬于的成對起重器相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體(24，25)的上水平面(240，250)對齊。這些起重器中的每一個都是由緊固在提取裝置(30)的框架(70)上的液壓單元提供動力的雙動起重器。液壓回路包括一個低壓單元和一個壓力增強器，該壓力增強器連接至為活塞側(cè)腔提供動力的回路。這樣，利用低的機載功率，可快速執(zhí)行對水平差異的初始校正，所有的起重器都運行在低壓并且具有高流率，只要最后的桿的水平支撐面(3213，3216)·還沒有接觸到導(dǎo)體(24，25)的上水平面(240，250)。這時，當所述間隙被校正，一個分配器被致動使得活塞側(cè)腔被供應(yīng)來自通過壓力增強器的回路的油。所述楔塊可隨后被提取，所有的致動器一起以低流量在高壓下運行，并且在導(dǎo)體(24，25)和楔塊(20)上施加相反的力以將它們分離。為了使得更容易提取，楔塊(20)和所述提取裝置(30)被設(shè)置有相互配合工作的夾緊工具。所述提取裝置(30)包括以下部件作為所述楔塊的夾緊工具(31):—個總體為上下顛倒的U形的固定部分(313)，U的支腳被放在楔塊的每一側(cè)并且設(shè)置有對齊的孔，所述對齊的孔被設(shè)計用于使一個鎖定軸(311)穿過其中，該鎖定軸被橫向布置并且在成對起重器的起重器的對稱的共面中移動。楔塊(20)的頂部——被設(shè)計為保持在導(dǎo)體的空氣隙上方一具有一個穿過所述楔塊的整個厚度的水平孔(201)。所述鎖定軸(311)被一個起重器(315)致動，所述起重器將所述鎖定軸引入所述楔塊的孔(201)內(nèi)以及固定裝置(313)的支腳的孔內(nèi)，以夾緊所述楔塊(圖3b)。所述固定部分(313)被固定至與提取裝置(30)的框架(70)連結(jié)的一個豎向軸(40)的下端。所述提取裝置(30)還包括一個致動器(50)，該致動器被設(shè)計為一旦所述楔塊被提取，g卩，一旦所述楔塊不再被所述導(dǎo)體保持在原位，就提升包括楔塊、夾緊所述楔塊的工具和起重器的單元。該致動器是氣動起重器(51)。所述楔塊的夾緊工具(31)被固定至所述軸(40)的下端，所述軸本身是致動器(50)的活塞桿(52)的延伸部。在提取過程中，所有的起重器(324，325 )和致動器(50 )同時運行由起重器(324，325 )提供的施加在楔塊(20 )上的提取力——遠遠大于致動器(50)提供的力——僅在所述楔塊脫離導(dǎo)體之前被施加，從脫離開始所述起重器再次在低壓高流率模式下運行并且僅致動器(50)的提升力可以起作用。 所述提取裝置(30 )還包括一個框架(70 )，在該框架上固定有所述致動器(50 )。所述框架包括固定工具，使得所述框架能夠被傳送和提升工具操作。所述提取裝置還包括罩
(71)，所述罩限定一空間，在所述楔塊被提出之后包括所述楔塊(20)和所述楔塊的夾緊工具(31)的組件必須在該空間中移動，并且所述罩為在提取器附近工作的操作人員提供保護以免受被提取的移動部分的傷害。
所述提取裝置還設(shè)置有導(dǎo)向工具(318)，所述導(dǎo)向工具使得在被提取的單元(楔塊、所述楔塊的夾緊工具、起重器)升起的過程中可沿基本豎向方向?qū)蛩鲂▔K的夾緊工具(31)。該導(dǎo)向工具包括一組滾輪(319)，該組滾輪被緊固至所述固定部分(313)上并且被設(shè)計為在所述框架(70)的豎向壁上前進。
所述框架還設(shè)置有冷卻箱，該冷卻箱被放置在所述楔塊上方，所述冷卻箱的頂部配備有一個通過文丘里效應(yīng)運行的冷卻器。所獲得的文丘里效應(yīng)使得可獲得的氣流顯著增力口 (增大至少10倍)，這樣產(chǎn)生的氣流被導(dǎo)向所述楔塊。
權(quán)利要求
1.一種被設(shè)計用于提取一個短路楔塊(20)的提取裝置(30)，所述短路楔塊已被插在兩個導(dǎo)體(24和25)之間以使電解池(2)脫線，每個導(dǎo)體(24，25)具有至少一個上水平面(240,250)和一個基本豎向面(241，251)，一個導(dǎo)體的基本豎向面相對于另一個導(dǎo)體的基本豎向面放置，由此這兩個基本豎向面限定一個被設(shè)計用于接收所述短路楔塊的空氣隙，所述短路楔塊本身包括兩個基本平行的面(204，205)，當所述楔塊被放置用于占據(jù)所述空氣隙時這兩個基本平行的面向下慢慢漸靠，所述提取裝置包括夾緊所述楔塊的夾緊工具 (31)，其特征在于，所述提取裝置還包括與每個導(dǎo)體(24，25)的上水平面(240，250)相結(jié)合的至少一個豎向定向的起重器(324，325)，該起重器包括一個主體(320)和一個與活塞桿(321)相關(guān)聯(lián)的活塞， a)所述桿(或所述主體)與至少一個水平支撐面(3213,3216)聯(lián)結(jié)，所述水平支撐面(3213,3216)被定向為朝向下方并且被布置使得，當所述提取裝置放置在所述楔塊上方來提取該楔塊時，導(dǎo)體(24，25)的所述上水平面(240，250)與所述水平支撐面(3213，3216)對齊， b)所述主體(或所述桿)連接至夾緊所述楔塊的夾緊工具(31)，使得當所述起重器被致動來提取所述楔塊時，所述起重器在所述導(dǎo)體和所述楔塊上施加相反的力，以分離它們。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提取裝置(30)，其特征在于，每個起重器(324，325)是液壓致動筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提取裝置(30)，其特征在于，每個起重器是由一個液壓回路提供動力的雙動起重器，該液壓回路包括一個低壓單元和一個連接至供應(yīng)活塞側(cè)腔的回路的壓力增強器，液壓回路被布置使得所有的起重器初始都運行在低壓并且具有高流率，只要最后的桿的水平支撐面(3213，3216)還沒有接觸到導(dǎo)體(24，25)的上水平面(240，250);然后，當水平差已被校正時，所有的起重器初始都運行在高壓模式下，具有低流率，使得所有所述起重器都在導(dǎo)體(24，25)和楔塊(20)上施加相反的力，以將它們分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的提取裝置(30)，其特征在于，夾緊所述楔塊的夾緊工具(31)包括固定至一個豎向軸(40)的下端的固定部分(313)，所述固定部分與提取裝置(30)的框架(70)聯(lián)結(jié)并且總體為上下顛倒的U形，U的支腳被放置在楔塊的每一側(cè)并且設(shè)置有對齊的孔，所述對齊的孔被設(shè)計用于使一個鎖定軸(311)穿過其中，該鎖定軸被橫向布置并且在成對起重器的起重器的對稱的共面中移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提取裝置(30)，其中楔塊(20)的頂部——被設(shè)計為保持在導(dǎo)體的空氣隙上方——具有一個穿過所述楔塊的整個厚度的水平孔(201)，其中所述鎖定軸(311)被一個起重器(315)致動，所述起重器與所述固定部分聯(lián)結(jié)并且將所述鎖定軸引入所述楔塊的所述孔(201)內(nèi)以及固定裝置(313)的支腳的所述孔內(nèi)，以夾緊所述楔塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的提取裝置(30)，其特征在于，所述提取裝置還包括一個致動器(50)，該致動器被設(shè)計為一旦所述楔塊不再被所述導(dǎo)體保持，就提升包括楔塊(20)、夾緊所述楔塊的夾緊工具(31)和所述起重器(32)的組件，使得所述組件從所述導(dǎo)體之間的所述空氣隙中出來。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提取裝置(30)，其特征在于，所述致動器(50)是氣動起重器(51)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的提取裝置(30)，其特征在于，所述楔塊(20)的所述固定部分(313)被固定至所述軸(40)的下端，所述軸本身是致動器(50)的桿(52)的延伸部。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項所述的提取裝置(30)，其特征在于，所述起重器(324，325)和所述致動器(50)在提取所述楔塊(20)的過程中同時運行。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的提取裝置(30)，其特征在于，所述提取裝置還包括一個框架(70)，在所述框架上固定有所述致動器(50)，所述框架包括固定工具，使得該框架能夠被傳送和提升工具操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的提取裝置(30)，其特征在于，所述框架設(shè)置有定心工具，該定心工具使得能夠在所述提取裝置的豎向向下移動期間將所述提取裝置導(dǎo)向朝向相對于所述導(dǎo)體的一個預(yù)定位置，所述支撐面被放置為與所述導(dǎo)體的上水平面對齊。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的提取裝置(30)，其特征在于，所述框架(70)還包括 罩(71)，所述罩限定一空間，在所述楔塊被提取之后包括所述楔塊(20)和所述楔塊的夾緊工具(31)的組件必須在該空間中移動，并且所述罩為在提取器附近工作的操作人員提供保護。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12中任一項所述的提取裝置(30)，其特征在于，所述提取裝置包括一個導(dǎo)向工具(318)，所述導(dǎo)向工具使得能夠在被提取的所述組件(楔塊、夾緊所述楔塊的夾緊工具、起重器)升起的過程中沿基本豎向方向?qū)驃A緊所述楔塊的夾緊工具(31)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的提取裝置(30)，其中所述導(dǎo)向工具包括一組滾輪(319)，該組滾輪被固定至所述固定部分(313)，并且被放置使得當所述固定部分相對于所述框架移動時，該組滾輪在框架(70)的豎向壁上前進。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項所述的提取裝置(30)，其特征在于，所述提取裝置包括冷卻箱，該冷卻箱被固定至所述框架，所述冷卻箱被放置在所述楔塊的上面并且頂部配備有一個通過文丘里效應(yīng)運行的冷卻器。
16.用于在重啟一個暫時被停止使用的電解池(2.η)時使用的提取短路楔塊的方法，包括移出所述短路楔塊(20)，所述短路楔塊已被引入在兩個導(dǎo)體(24，25)之間以使所述電解池脫線，第一導(dǎo)體與所述池(2. η)的陰極組件(22. η)相關(guān)聯(lián)，第二導(dǎo)體與相鄰的上游池的陰極組件(22. (η-1))相關(guān)聯(lián)，每個導(dǎo)體(24，25)具有至少一個上水平面(240，250)和一個基本豎向面(241，251)，一個導(dǎo)體的基本豎向面被相對于另一個導(dǎo)體的基本豎向面放置，由此這兩個基本豎向面限定一個被設(shè)計用于接收所述短路楔塊(20 )的空氣隙，所述短路楔塊本身包括兩個基本平行的面(204，205)，當所述楔塊被放置用于占據(jù)所述空氣隙時這兩個基本平行的面向下慢慢漸靠，所述方法的特征在于使用根據(jù)權(quán)利要求I到15中任一項所述的提取裝置(30)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提取裝置(30)，該提取裝置設(shè)計用于提取已被插在兩個導(dǎo)體(24和25)之間以將電解池(2)斷開的一個短路楔塊(20)。所述提取裝置(30)包括夾緊所述楔塊的夾緊工具(31)以及與每個導(dǎo)體(24，25)的上水平面(240，250)相關(guān)聯(lián)的至少一個豎向定向的起重器(32)，所述起重器包括一個主體(320)和一個桿(321)，a)所述桿(或所述主體)與至少一個水平支撐面(335)聯(lián)結(jié)，所述水平支撐面(335)被定向為朝向下方并且被布置使得，當所述提取裝置放置在所述楔塊上方來提取該楔塊時，每個導(dǎo)體(24，25)的所述上水平面(240，250)與一個水平支撐面(335)水平，b)所述主體(或所述桿)連接至所述楔塊的夾緊工具(31)，使得當所述起重器(32)被致動來提取所述楔塊時，所述起重器在所述導(dǎo)體和所述楔塊上施加相反的力，以將所述導(dǎo)體和所述楔塊相互分離開。
文檔編號C25C7/00GK102959132SQ201180031988
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者J·古爾林, A·羅斯, F·布倫, S·德皮納斯 申請人:E.C.L.公司, 力拓艾爾坎國際有限公司