高密度碳素阳极成型装置的制作方法

1.本发明属于氧化铝冶炼用碳素阳极成型技术领域，具体涉及一种高密度碳素阳极成型装置。


背景技术：

2.目前氧化铝冶炼用碳素阳极成型设备普遍采用振动成型和液压机压制成型，振动成型利用高频振动使碳素阳极成型，由于振动易造成偏析，成型的碳素阳极密度在1.5—1.6g/cm3，生产效率低在8
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10块每小时，液压机压制成型属于静压成型，成型的碳素阳极密度在1.5—1.6g/cm3，生产效率低在6
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9块每小时，这两种成型的装置的碳素阳极密度都比较低，并且生产效率也较低，不能满足生产和使用需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种高密度碳素阳极成型装置，解决的成型装置生产的碳素阳极密度都比较低，并且生产效率也较低，不能满足生产和使用需求的问题。
4.本发明涉及一种高密度碳素阳极成型装置，包括螺旋压力机，螺旋压力机包括机架、螺杆、螺母、驱动电机、底座和安装在机架滑轨上的上滑块，上滑块下方的滑轨上设有下滑块，下滑块底部安装有上模具，下滑块连接有升降油缸，升降油缸安装在机架内，所述成型装置还包括梭式换模机构，梭式换模机构包括固定安装在底座上的支撑座，支撑座上设有可以左右滑动的梭车，梭车上设有不少于两个可以上下移动的模槽块，模槽块上设有模腔，模腔内设有下模具，每个模槽块两侧与梭车之间设有双面加压装置，支撑座一侧设有连通模腔的抽真空机组。
5.螺旋压力机采用双滑块结构，上滑块负责打击成型，下滑块负责碳碗螺旋结构成型。通过梭车驱动装置驱动梭车往复梭式运动，其中一模腔在压机内压制成型时，另外模腔在压机外完成碳素阳极的出模和布料，一模腔压制完成后，布完料的另外模腔进入压机，往复循环，配合螺旋压力机可以实现碳素阳极成型的连续化生产，比单腔模具提高一倍效率，冲压成型和抽真空机组可以提高碳素阳极密度至1.7g/cm3以上，减少层裂，双面加压装置可以保证碳素阳极上下面密度均匀。
6.优选的，下滑块的外侧套有压盖板，压盖板的外侧顶部固定有下压油缸，下压油缸的上部固定在下滑块上。
7.优选的，所述压盖板的内孔与下滑块之间设有导向带，导向带的外侧设有密封圈，密封圈的外侧设有防尘圈，下盖板的底部设有模具上密封，底座的顶部外侧设有模具下密封，底座的侧壁上设有连通底座顶部中间凹槽的抽真空孔，抽真空孔连接抽真空机组。在下滑块上增加下压油缸驱动上下运动的压盖板，配合压盖板上的模具上密封和底座上的模具下密封，通过上下运动可以对模腔上下面实现密封。通过抽真空机组对密封模腔抽真空，抽真空效果更好。抽真空机组包括真空泵、缓冲罐、过滤器和管道。
8.优选的，所述梭车两端设有滚轮，支撑板的顶部设有供滚轮左右滚动的导轨，支撑
板上设有驱动梭车左右运动的驱动装置。驱动装置可以使用驱动电机带动丝杠螺母副运动，从而带动梭车运动，螺母固定在梭车上，驱动电机固定在支撑座上，驱动装置也可以使用伸缩油缸，伸缩油缸铰接在支撑座上，伸缩油缸的活塞杆端铰接在梭车上，驱动装置也可以使用驱动电机带动齿轮转动，驱动电机固定在梭车上，导轨上设有齿条。可以方便的驱动梭车做左右往复运动。驱动装置也可以刚性链传动机构。
9.优选的，双面加压装置包括固定在模槽块底部的支撑板，支撑板外侧固定有拉杆，拉杆的上端套有弹簧，弹簧的底部支撑在梭车上的支撑槽内，弹簧的顶部设有压紧其的锁紧螺帽，支撑板的中间设有支撑下模具的支撑凹台。螺旋压力机工作时，压力通过上模具传递到模具内的物料上，物料被压缩移动，移动中物料和模具摩擦阻力带动模具下移将弹簧拉伸储能，压机滑块返程时，弹簧储存的能量释放下模具反向运动。下平面产生上压力，实现双面加压。
10.优选的，螺杆的上端固定有飞轮，驱动电机通过齿轮或皮带连接飞轮。驱动电机也可直接驱动飞轮。
11.优选的，模腔的口径从上倒下逐渐减小。
12.优选的，螺旋压力机的左右两侧的支撑座外侧均设有梭车定位油缸，梭车定位油缸的伸出端固定有定位插杆，梭车上设有与定位插杆配合的定位插孔。可以方便的进行梭车定位锁紧。
13.优选的，锁紧螺帽与弹簧的顶部之间设有垫板。防止锁紧螺帽进入弹簧中间。
14.机架上设有制动飞轮的制动器。
15.与现有技术相比，本发明的优点在于：
16.使用螺旋压力机可实现碳素阳极冲压成型，结合抽真空和双面加压可实现密度均匀，成型密度高达1.7g/cm3以上，提高密度，满足需求，梭车带有多模腔可以实现电动螺旋压力机连续工作，生产效率可达20块以上每小时，大大提高了生产效率。
附图说明
17.图1为本发明的主视结构示意图；
18.图2为本发明的俯视结构示意图；
19.图3为本发明的螺旋压力机的结构示意图；
20.图4为本发明图1中a处的放大结构示意图；
21.图5为本发明图3中b处的放大结构示意图；
22.图6为本发明梭车的主视结构示意图；
23.图7为本发明梭车的俯视结构示意图；
24.图中：1、螺旋压力机，101、驱动电机，102、螺母，103、下压油缸，104、压盖板，105、上模具，106、下滑块；107、上滑块，108、螺杆，109、底座；110、制动器，111、机架，112、防尘圈；113、密封圈，114、导向带，115、模具上密封，116、模具下密封，117、抽真空孔，118、升降油缸，2、梭式换模机构，201、支撑座，202、导轨，203、梭车，204、模槽块，205、模腔，206、下模具，207、支撑板，208、滚轮，209、锁紧螺帽，210、拉杆，211、弹簧，212、梭车定位油缸，213、定位插杆，3、抽真空机组。
具体实施方式
25.下面对照附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
26.实施例1，如图1至7所示，本发明为高密度碳素阳极成型装置，包括螺旋压力机1，螺旋压力机1包括机架111、螺杆108、螺母102、驱动电机101、底座109和安装在机架111滑轨上的上滑块107，上滑块107下方的滑轨上设有下滑块106，下滑块106底部安装有上模具105，下滑块106连接有升降油缸118，升降油缸118安装在机架111内，所述成型装置还包括梭式换模机构2，梭式换模机构2包括固定安装在底座109上的支撑座201，支撑座201上设有可以左右滑动的梭车203，梭车203上设有不少于两个可以上下移动的模槽块204，模槽块204上设有模腔205，模腔205内设有下模具206，每个模槽块204两侧与梭车203之间设有双面加压装置，支撑座201一侧设有连通模腔205的抽真空机组3。
27.下滑块106的外侧套有压盖板104，压盖板104的外侧顶部固定有下压油缸103，下压油缸103的上部固定在下滑块106上。
28.所述压盖板104的内孔与下滑块106之间设有导向带114，导向带114的外侧设有密封圈113，密封圈113的外侧设有防尘圈112，下盖板的底部设有模具上密封115，底座109的顶部外侧设有模具下密封116，底座109的侧壁上设有连通底座109顶部中间凹槽的抽真空孔117，抽真空孔117连接抽真空机组3。
29.所述梭车203两端设有滚轮208，支撑板207的顶部设有供滚轮208左右滚动的导轨202，支撑板207上设有驱动梭车203左右运动的驱动装置。
30.双面加压装置包括固定在模槽块204底部的支撑板207，支撑板207外侧固定有拉杆210，拉杆210的上端套有弹簧211，弹簧211的底部支撑在梭车203上的支撑槽内，弹簧211的顶部设有压紧其的锁紧螺帽209，支撑板207的中间设有支撑下模具206的支撑凹台。
31.螺杆108的上端固定有飞轮，驱动电机101通过齿轮或皮带连接飞轮。
32.螺旋压力机1的左右两侧的支撑座201外侧均设有梭车定位油缸212，梭车定位油缸212的伸出端固定有定位插杆213，梭车203上设有与定位插杆213配合的定位插孔。
33.梭式运动和双面加压和抽真空和电动压力机配合可以提高设备利用率，压力机处于连续工作，可以提高效率一倍，上料和出砖在机身外进行，空间大，便于机械自动化操作，原来的设备为自然排气，成型过程需多次将砖块顶出模具自然排气，排气效果差，机身内空间狭小上料速度慢，上料和出砖时压机处于等待状态，压机利用率低。抽真空有效解决了压制过程中砖内部形成密闭气室，在砖后续加热过程层裂问题。双面加压可以解决砖上部密实，下部疏松的问题。保证砖块密度均匀。通过采用双面加压和抽真空可以进一步提高砖的密度，碳素阳极密度可以由1.6g/cm3提高到1.7g/cm3以上。减少层裂提高成品合格率，梭式运动提高效率一倍。
34.工作时，驱动电机101转动，带动飞轮转动，然后螺杆108转动，通过螺母102带动上滑块107上移，然后升降油缸118收缩，把下滑块106提上去，在其中一个模腔205内布置好料，梭车定位油缸212收缩，定位插杆213收回，驱动装置驱动梭车203移动，使得梭车203布好料的模腔205移动到螺旋压力机1下方，这时梭车定位油缸212伸出，定位插杆213插入定位插孔内，完成定位，然后升降油缸118伸出，下滑块106带着上模具105落下，落下后升降油缸118卸油不在受力，然后下压油缸103下降，带动压盖104板下移，压紧密封在模槽块204的顶部，密封模腔205顶部，然后抽真空机组3启动，对模腔205进行抽真空，然后驱动电机101
转动，带动飞轮转动，然后螺杆108转动，通过螺母102带动上滑块107下移撞击在下滑块106上对下滑块106进行施压，上模具105对物料进行压模成型，压力通过上模具105传递到模腔205内的物料上，物料被压缩移动，移动中物料和模腔205摩擦阻力带动模槽块204下移将弹簧211拉伸储能，压力机上滑块返程时，弹簧211储存的能量释放，下模具206反向运动，下平面产生上压力，实现双面加压，在压力机进行压模时，可以在另一个模腔205内进行布料，提高效率，其中一个模腔205压模完成后，下压油缸103收缩，压盖板104上升，驱动电机101转动，上滑块107上升，升降油缸118收缩，梭车定位油缸212收缩，驱动装置带动梭车203移动，另一个模腔205移动到压模位置，进行上述压模动作，刚压模完成的模腔205内可以进行出模工作，出模完成后再进行布料工作，等待下次压模，这样螺旋压力机1不用停止工作，提高效率。
35.实施例2，在实施例1的基础上，模腔205的口径从上倒下逐渐减小。
36.锁紧螺帽209与弹簧211的顶部之间设有垫板。
37.机架111上设有制动飞轮的制动器110。
38.本发明的使用螺旋压力机可实现碳素阳极冲压成型，结合抽真空和双面加压可实现密度均匀，成型密度高达1.7g/cm3以上，提高密度，满足需求，梭车带有多模腔可以实现电动螺旋压力机连续工作，生产效率可达20块以上每小时，大大提高了生产效率。
39.当然本发明的成型装置不限于应用在氧化铝冶炼用碳素阳极成型领域，也可以用于耐火材料成型领域。
40.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
41.在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。