阳极残极颗面料罐车进料口阀门改进设计

刘永敢

摘要：目前，阳极残极处理设备已完全自动化，相应的控制系统也较为完善，阳极残极处理由一个完整的组装生产线完成。各工序由各自独立的控制，又相互通过网络进行信号交换，构成一个完整的控制系统。罐车进料阀门作为阳极残极处理系统的核心设备之一，残极压脱机的选用与阳极组装的工业生产效率的提高有着十分密切的联系。介绍了铝电解阳极组装车间残极颗面料运输及高压输送罐车进料口阀门自动化结构设计，改进原罐车自带的进料口阀门设计缺陷，杜绝人工频繁开启、关闭阀门带来的劳动强度大，高空作业安全隐患；通过改进设计，实现罐车进料口阀门的自动操作，从而提高工作效率，保证员工的安全。

关键词：罐车；阳极残极；颗面料；进料口阀门；自动化

前言

我公司铝电解阳极组装车间，主要完成，在电解槽已消耗的阳极残极进行后续处理工作；包括阳极残极电解质清理、阳极炭块破碎、磷铁破碎和钢爪后处理，组装新的阳极炭块组后，作为电解槽换阳极备用。在阳极残极电解质清理工序中，已清理出来的电解质通过粉碎处理后（颗面料），送至组装车间料塔内，通过料塔底部电动阀门，把颗面料装入罐车，运到电解车间送料塔内，当电解槽更换新阳极时作为覆盖料送入电解槽上覆盖阳极炭块。因罐车原设计的进料阀门结构，要求操作工，爬到罐车顶部工作平台上，完成该阀门的开启和关闭作业。每车上下两次，导致增加员工的劳动强度，存在高空作业安全隐患，下料塔现场产生的粉尘也严重影响员工的身体健康。

1 罐车进料口阀门工作原理及存在的设计缺陷（见图1）

图1下料口阀门原设计结构图

如图1所示，罐车进料口阀门由法兰门1、合页2、压板3、压板底座4、下料口5、脚踏锁扣6、压环7、螺母8、扳手9、螺栓10组成。压环7、螺母8和扳手9是组装三连体；螺母8在压环7的中心孔内做旋转运动，螺母8与螺栓10丝口连接；当罐车加料开启阀门时，先把螺母8通过扳手9逆时针旋转，松开压环7后打开压板3，打开法兰们1后进行加料；当加料结束后关闭阀门时，先把法兰门1合上，通过脚踏锁扣6锁住法兰门1，压上压板3，使组装三连体在螺栓10上顺时针旋转压紧法兰门1，完成阀门关闭作业；因罐车原设计的进料阀门结构设计缺陷，导致操作工，爬到罐车顶部工作平台上，完成该阀门的开启和关闭作业。每车上下两次，增加了员工的劳动强度，还存在高空作业安全隐患，作业现场的粉尘也严重影响员工的身体健康。

2 解决措施及改进设计方案

针对以上存在的设计缺陷，结合原设计，不改变其主要结构的条件下，在原有的基础上进行技术优化，弥补不足之处，利用罐车自带的气动系统，设计出驾驶员不出驾驶室，能完成自动开启和关闭阀门。如图2所示：

图2 新设计的下料口自动阀门

如图2所示，新设计的下料口自动阀门，由花齿法兰门1，花槽锁扣圈2，气缸4、8、10，旋转压板6，底座3、5、7、9、11组成。气缸8通过旋转压板6完成花齿法兰门1的开启和关闭动作；气缸4和10通过底座5和11完成旋转锁扣圈2的逆时针和顺时针旋转动作；通过设置在花齿法兰门1和花槽锁扣圈2上的斜块来实现花齿法兰门1的压紧。通过利用罐车自带的气动系统，实现驾驶员不出驾驶室，能完成自动开启和关闭阀门的任务，从而减轻了员工的劳动强度，杜绝了高空作业安全隐患，减轻了作业现场粉尘对员工的身体健康危害。

3 技术改进前后对比

图3 结构图

经技术改进后的罐车进料口阀门，如图2，其优点是整体结构强度和耐压性能大幅度提高，花齿法兰门1受力均匀、无卡组，运动平稳。使用方便，操作简单，自动化操作阀门，提高了罐车使用效率，降低了员工劳动强度，保证了员工的作业安全。

4 结束语

总而言之，通过对罐车进料阀门的技术改进，有效解决了原设计缺陷带来的一些列问题。为生产提供了可靠的设备和安全保障。有效解决了员工频繁爬到罐车顶部工作平台上完成阀门开启和关闭带来的劳动强度大，员工疲劳导致的安全隐患。此种结构设计，在类似的罐车上推广使用。

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