一种新型真空抬包液压倾翻台

刘民章，刘明亮

(1.青海桥头铝电有限责任公司， 青海 西宁 810100；2.北京新冶概能热工技术有限公司， 北京 100043)

一种新型真空抬包液压倾翻台

刘民章1，刘明亮2

(1.青海桥头铝电有限责任公司， 青海 西宁 810100；2.北京新冶概能热工技术有限公司， 北京 100043)

本文介绍了目前普遍采用的铝液转注方式，分析了现有转注方式存在的问题，并介绍了一种新的真空抬包液压倾翻台，简要总结了该装置的特点和优点。

电解铝液； 混合炉； 真空抬包； 抬包液压倾翻台

1 电解铝液的转注过程

1.1 目前的铝液转注方式

在电解铝厂电解车间，当电解槽中的铝液达到一定量时，就必须将电解槽中的铝液吸入到真空抬包，再通过专用铝液运输车辆将盛装铝液的真空抬包运送到重熔铝锭铸造、铝合金扁锭铸造或铝合金铸轧板生产车间，天车将抬包吊运至转注工位，然后通过手动或电力驱动抬包的传动机构使抬包包体倾斜至一定角度，使高温铝液通过包体上的出铝口流出，注入混合炉或熔铝炉的熔池。抬包出铝口与铝液接收容器受铝口之间的距离通常都在1 m左右。这是大多数电解铝厂都必须经历的一个生产步骤。在铝液转注过程中，为了确保铝液能够准确地注入受铝口，必须依靠操作人员用手把持真空抬包，防止铝液转注过程中由于包体晃动、偏转使铝液撒倒在熔池外，造成高温铝液对操作人员的伤害以及对机械电气设备的损坏。目前电解铝厂重熔铝锭铸造车间使用的铝液转注方式见图1。

图1 目前使用的铝液转注方式

1.2 目前铝液转注方式存在的问题

根据目前铝液转注过程，可以发现其存在以下几个问题：

(1)由于真空抬包是通过起重设备吊运的，而起重设备吊运过程中具有一定的速度，当真空抬包吊运至规定位置并停车后，由于惯性作用，真空抬包包体要产生一定的摆幅。由于包体总重比较大(5 t的真空抬包满包总重可达10～13 t，而12 t抬包满载时总重约27 t)，包体摆动时都会产生巨大的撞击力，无论是对操作人员还是对周边设备，都是难以承受的，因此，存在巨大的人身、设备损害风险；

(2)由于转注过程中为保证铝液转注的准确性，必须由操作人员用手把持包体，与此同时，还必须用手动或电动操作调整包体的倾斜角度；况且转注过程中需要起重设备多次进行前后和高度的调整，才能保证铝液准确过渡。在如此具有危险性环境中近距离的人工操作，操作人员承受的安全风险是可想而知的；

(3)在转注过程中，由于真空抬包出铝口距离熔池受铝口距离较大(约为1 m)，稍有不慎，铝液转注路线就会发生偏离，造成铝液喷洒在受铝口以外，造成人员灼伤或设备输电线路损坏；

(4)在高温铝液喷洒到出铝口以外的情况下，如果生产现场留存有冷积水，当高温铝液与积水相遇时，就会发生剧烈爆炸，给生产现场操作人员和设施带来灾难；

(5)在生产中，铝液转注过程需要长时间占用起重设备，会造成其他生产工序运行不畅。

2 一种新型真空抬包液压倾翻台

鉴于铝液转注过程中存在的上述问题以及由此可能引发的种种风险，长期以来，铝冶炼厂工程技术人员和现场操作人员一直分析与研究，希望找到一种省时、省力、安全、可靠并且操作便利的铝液转注设施和方法。从目前可以查找到的文献资料[1-3]来看，只有一种与现有转注方式不同虹吸管转注法，但其旨在降低铝液转注过程中的金属烧损，似乎与安全快捷的的铝液转注无关。北京新冶概能热工技术有限公司在长期分析研究高温铝液转注过程的基础上，开发出一种新型真空抬包液压转注倾翻台，见图2。

图2 真空抬包液压倾翻台的现场操作过程

2.1 真空抬包液压倾翻台的特点

新型真空抬包液压倾翻台将抬包翻转机构和液压站集成一体，可应用于由真空抬包向混合炉或熔炼炉转注铝液。其主要结构包括底座、翻转架和举升机构。设备具有整体机动性，使每次铝液倾倒过程不再始终需要天车悬吊，将抬包的悬吊状态改为托底支撑状态，大大提高了稳定性。

新型真空抬包液压倾翻台具有以下几个特点：

(1)该液压倾翻台是一种液态金属转注设备，它为真空抬包配备了托盘，减少了人工控制环节，不再长时间依赖于起重设备，使生产运行更加高效安全；

(2)采用液压倾翻台后，消除了抬包倾翻过程中的长时间悬吊状态以及人为因素或机械故障可能造成的抬包偏移、翻转失控，使得抬包能够在稳定状态中不断向接收容器中转注铝液，铝液转注过程更加安全可靠。

(3)该液压倾翻台使用时，将其摆放在受铝口附近，用天车将重包载荷放置在液压倾翻台上以后，天车就可以离开工位去吊运下一个抬包，天车和铝液运输车辆的效率得到提高；与此同时，操作人员可以在较远的地方控制操作手柄上的按钮实现倾翻转注铝液作业，彻底杜绝了人员贴近操作时发生滑包带来的危险，消除了因抬包晃动造成的铝液飞溅以及由此可能引发的对操作人员和现场生产设备的伤害和损坏，

2.2 真空抬包液压倾翻台的主要优点

真空抬包液压倾翻台的主要优点有以下几个方面：

(1)抬包内的铝液倾倒更加彻底，没有铝液存留于抬包内；

(2)由于该设备有辅助定位系统，因此，可以使得起重设备快速定位；

(3)整机机动性强，可以吊运至任何临时工位使用；

(4)采用遥控操作，可以实现多位监控铝液转注过程；

(5)在生产现场，真空抬包液压倾翻台放置对基础没有特殊的要求。

3 真空抬包液压倾翻台性价比及其应用

目前，国外也开发出了性能类似的产品，但其价格比较昂贵，单台价格约为150～200万人民币，而北京新冶概能热工技术有限公司开发的真空抬包液压倾翻台的以其五分之一的价格提供了相应的功能和扩展应用。该真空包液压翻转台已获得国家实用新型专利，北京新冶概能热工技术有限公司对其拥有知识产权。目前，该真空抬包液压倾翻台已经在陕西某有色金属加工厂得到成功应用，取得了较为理想的使用效果。

[1] 刘民章，李贤.一种降低铝锭铸造过程中铝液烧损的设备配置方法[J].轻金属，2013(1)：52-55.

[2] 刘民章，李贤.浅谈混合炉内铝液的烧损与控制[J].资源再生，2012(3)：54-56.

[3] 刘民章，李贤，穆小杰.虹吸管在铝液转注中的应用[J].有色设备，2012(2)：28-30.

A New Type of Hydraulic Tip-over Table for Vacuum Ladle

LIU Min-zhang， LIU Ming-liang

The paper introduces molten aluminium transfered poured pattern which is widely used currently, analyses existing problems of the pattern, presents a new type of vacuum ladle tip-over table, and generalizes the features and advantages of the device briefly.

electrolytic aluminium liquid； holding furnace； vacuum ladle； hydraulic tip-over table for vacuum ladle

2014-12-19

刘民章(1961-)，男，陕西大荔人，高级工程师，现为青海桥头铝电股份有限公司技术中心铝加工研发工程师，主要从事铝加工工艺技术研究。

TF821

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1003-8884(2015)01-0029-03