[发明专利]炭素振动成型机阳极开槽自动喷淋装置及其控制方法

说明书

技术领域  本发明涉及碳块在振动成型过程中增设的一种冷却装置，尤其是一种为了更好地解决碳块在开槽过程中出现的裂纹现象而增设的炭素振动成型机阳极开槽自动喷淋装置。

背景技术  阳极碳块成型工艺就是将经过搅拌、混捏具有一定填充度的塑性热糊料在高压或高速、高频振动的压力作用下，使糊料的内聚力和密度增加，尽可能地将糊料中的气体排出，制成具有一定密度、强度的生坯。

电解过程中所产生的气体(诸如CO、CO₂、HF等)大量聚集在阳极周围时，会在阳极“底掌”形成一个网状气膜层，电流被迫从气膜层穿过而引起气体的离子化，产生细小的电弧光，从而发生阳极效应。电解槽赖以正常运行的两大条件为热平衡和物料平衡，而当热平衡遭到破坏时，电解质粘度变大，流动性极差，阳极气体排出受阻，电解质沸腾困难，电阻增大，阳极效应频频发生。

本申请人曾于2006.08.29提出了“一种阳极碳块成型模具”(申请号：200610104510.9)，是在碳块成型机振动平台上固定安装顶部和侧部都具有坡度的开槽板，利用碳块成型在线过程对阳极进行开槽。在阳极“底掌”开槽可以促进气体向外界的排放，减少阳极底部的气泡，有利于降低阳极效应系数，达到节能的目的；减少铝液与阳极气体发生“二次反应”的几率，从而有利于电流效率的提高。但是，新增的开槽板在振动成型的过程中热量主要集中在两肋板上，整个碳块受热不均。另外，温度过高时，碳块中的沥青易与开槽板的两肋板发生粘联，在碳块被推出的过程中其两槽处受力较大，使得碳块沿开槽板出现纵向裂纹，形成废块。

发明内容  本发明的目的在于提供一种能够解决在开槽过程中碳块的裂纹现象，有效地提高炭素制品的质量、减少废品率的炭素振动成型机阳极开槽自动喷淋装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种炭素振动成型机阳极开槽自动喷淋装置，其特征在于该喷淋装置包括冷却液箱、电机、液压泵、电磁阀及喷头，其中：电机通过联轴节与液压泵相连，液压泵通过管路与冷却液箱连通，冷却液箱经过一单向阀、一电磁阀与喷头连接，喷头通过连接架与炭素振动成型机的推头固定连接在一起。

为了实现自动化控制，且考虑到本装置的特点就是冷却碳块成型机振动平台上固定安装的开槽板，不需要液体的循环，故所述电磁阀采用二位二通电磁阀。

为了防止液体中出现的杂物堵塞液压系统，作为方案的进一步完善，在液压泵吸入液体的前端安装一过滤器保证液体的清洁。

为保证系统压力的恒定，作为方案的进一步完善，根据需要在冷却液箱通向喷头的管路中加装一溢流阀。

本发明提供的炭素振动成型机阳极开槽自动喷淋装置，为彻底解决碳块在开槽过程中的裂纹现象，消除热影响，主要是以液压系统为主，将成型机喷淋装置的喷水管经过二位二通电磁阀直接引到成型机推头上，在推料过程中，经过开槽板时，喷头能够将冷却液自动喷淋至开槽板上使其温度降低，克服和解决了阳极碳块开槽部分和“碳碗”裂纹的现象，有效地提高了炭素制品的质量，减少了废品率，达到了预期的效果。

同时，为了降低劳动强度，减少炭块推出的过程中都由人工进行喷淋的开启，整个成型过程设计由自动化控制完成，根据生产加装一套程序控制系统来方便操作，以达到喷淋与炭块推出装置的同步进行。

附图说明  图1为本发明阳极开槽自动喷淋装置的结构示意图

图2为喷淋装置中喷头与炭块推出装置的结构关系简图

图3是喷淋装置控制程序的流程框图

图中：1-皂液箱；2-过滤器；3-电机；4-联轴节；5-液压泵；6-溢流阀；7-单向阀；8-二位二通电磁阀；9-推头；10-喷头；11-振台；12-开槽板；13-连接架；14-油缸连接法兰。

具体实施方式  如图1所示，本喷淋装置利用皂化液进行喷淋冷却，装置主要包括皂液箱1、电机3、液压泵5、二位二通电磁阀8及喷头10，其中：电机3通过联轴节4与液压泵5相连，液压泵5通过管路与皂液箱1连通，皂液箱1的体积根据实际定为0.5m³，采用1.1KW电机带动液压泵进行工作，为了防止液体中出现的杂物堵塞液压系统，在液压泵5吸入液体的前端安装一过滤器2保证液体的清洁，皂液箱1经过一个单向阀7、一个二位二通电磁阀8与喷头10连接。另外，根据需要在皂液箱1通向喷头10的管路中加装一溢流阀6，以保证系统压力的恒定，其系统的整体压力为5MPa。

如图2所示，炭素振动成型机的推头9与连接架13、喷头10、油缸连接法兰14固定在一起，开槽板12和振台11由螺栓固定在一起。

如图3所示，将图1中二位二通电磁阀8引入控制程序，建立PLC喷淋控制程序，在AC220V16点继电器输出模块为其分配了一个空点即15点，通过软件RSLogix5000中的内部时间继电器进行控制，一个为空闲继电器，一个为工作继电器，空闲继电器控制不喷时间，工作继电器控制喷淋时间，在RSVIEW32软件界面上制作了两个手动切换按钮，喷与不喷、单喷和双喷，即在图2中推头9及连接架13推出和缩回的两个方向控制单次喷淋和双次喷淋，用以调节喷淋量，这两个切换标签直接引用PLC中的标签。根据条件的需要，喷淋的时候手动点击喷淋按钮，二位二通电磁阀8打开，即可进入到喷淋状态，然后根据开槽板12的温度变化，设置单喷和双喷，当推头9行至开槽板12上时进行喷淋(由工作继电器控制)，离开开槽板12时不在进行喷淋(由空闲继电器控制)。当系统不需要喷淋时，直接将按钮手动切换到不喷的按钮进行正常的工作。