一種修復的鋁電解陽極鋼爪的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種修復的鋁電解陽極鋼爪，屬于電解鋁技術領域。
【背景技術】
[0002]陽極鋼爪在鋁電解過程中承載著大功率的電流，又經常受到高溫電解液的侵蝕，導致鋼爪腿部位腐蝕嚴重，所以工作一段時間之后，與陽極炭塊連接的鋼爪腿部就會逐步變細變短，導致鋼爪腿變細的部位電阻增大，發(fā)熱嚴重，能耗增加，這反過來又進一步加快了逐步變細的鋼爪腿部位的腐蝕，影響電解鋁的效率。如果報廢，將極大的增加電解鋁的生產成本，所以在電解鋁企業(yè)，任一鋼爪腿變細或燒損都會進行修復。
[0003]傳統(tǒng)的修復方法是圍焊法，是用氣焊將燒損的剛爪頭部割掉，將原鋼爪頭切割面與一段圓柱形鋼棒對接，然后用二氧化碳氣體保護焊沿著兩者對接后的接口圍焊一圈，將兩者焊接在一起。這種維修的方法主要存在以下問題:由于焊接截面周長在IlO-1SOmm之間，被焊工件厚度較大，容易造成未焊透，只有周邊一圈可以達到導電效果，中間部位接觸不好，導電面積大大減少，導致維修后的陽極鋼爪與新陽極鋼爪相比壓降增高很多；圍焊只是將切割后的剛爪頭與圓柱形鋼棒接觸部位圍焊一周，焊肉較少，強度不夠，圓柱形鋼棒容易脫落，掉入電解槽中，引發(fā)事故；由于圍焊后，中間部位容易未焊透，導致修復后的陽極鋼爪強度較低，更容易引起鋼爪變形，這將大大影響陽極鋼爪的工作效率。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題首先是提供一種導電性良好、結合強度高、不易變形的陽極鋼爪的修復方法。
[0005]將燒損的鋼爪頭用氣焊割掉燒損段，然后在剩下的鋼爪頭的切割面中部加工出直徑為100mm，長度為30mm的凸臺；準備一段與鋼爪頭等直徑的圓柱形鋼棒，圓柱形鋼棒的一端開有直徑略小于100mm，深度為20mm的凹槽;加熱圓柱形鋼棒帶有凹槽的一端，將其與鋼爪頭切割面上的凸臺采用過盈配合的方式機械連接;連接后用窄間隙MAG焊在圓柱形鋼棒與鋼爪頭切割面處圍焊一圈，陽極鋼爪修復完畢。
[0006]本實用新型實際上也提供了一種修復的鋁電解陽極鋼爪，包括橫梁、燒損鋼爪頭和圓柱形鋼棒，所述燒損鋼爪頭割掉了燒損段，并且中部加工有凸臺，所述圓柱形鋼棒一端開有凹槽，燒損鋼爪頭的凸臺與圓柱形鋼棒的凹槽通過過盈配合的方式連接，燒損鋼爪頭與圓柱形鋼棒的截面間隙采用焊接連接。
[0007 ] 所述燒損鋼爪頭的凸臺直徑為I OOmm，長度為30mm，所述圓柱形鋼棒的凹槽直徑略小于100mm，深度為20mm。
[0008]所述燒損鋼爪頭割掉的燒損段長度為140-150mm。
[0009]所述燒損鋼爪頭與圓柱形鋼棒的截面間隙采用窄間隙MAG焊，采用I型坡口，單層單道、多層堆焊式雙面弧焊技術。
[0010]所述圓柱形鋼棒的長度比燒損鋼爪頭割掉的燒損段長度長20_。[0011 ]本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0012]( I)修復工藝簡單、修復效率高，導電性良好，陽極壓降低。氣焊切割和機械加工是常規(guī)工藝，可以進行批量加工。鋼爪頭與圓柱形鋼棒通過中心部位的凸、凹臺過盈配合的方式機械連接，接觸面積大，大大增加了導電面積，從而有效降低了陽極壓降，減少電耗。
[0013](2)結構穩(wěn)定、連接強度高。鋼爪頭與圓柱形鋼棒先利用凸、凹臺過盈配合的方式機械連接，再通過窄間隙MAG焊的方式圍焊一圈，雙重保證，連接質量高，避免了原來修復工藝經常出現(xiàn)的焊接部位脫落事故。
[0014](3)鋼爪不易變形。由于鋼爪頭與圓柱形鋼棒利用凸、凹臺過盈配合的方式機械連接，嚴格保證了鋼爪與圓柱形鋼棒的中心軸線重合，定位牢固、準確，且窄間隙焊接殘余應力小，在使用過程中，基本不會出現(xiàn)鋼爪變形的情況。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的局部剖視圖。
[0016]圖中:1為橫梁、2為燒損鋼爪頭、3為圍焊焊縫、4為凸臺、5為凹槽、6為圓柱形鋼棒。
【具體實施方式】
[0017]參照圖1，對本實用新型的具體做以下說明。
[0018]—種修復的鋁電解陽極鋼爪，包括橫梁1、燒損鋼爪頭2和圓柱形鋼棒6，所述燒損鋼爪頭2割掉了燒損段，并且中部加工有凸臺4，所述圓柱形鋼棒6—端開有凹槽5，燒損鋼爪頭的凸臺4與圓柱形鋼棒的凹槽5通過過盈配合的方式連接，燒損鋼爪頭與圓柱形鋼棒的截面間隙采用焊接連接。
[0019]修復燒損陽極鋼爪時，首先將燒損鋼爪頭2用氣焊割掉一段，割掉段的長度與燒損段的長度相當，為140-150mm;然后用機械加工的方法在燒損鋼爪頭2的切割面中部加工出直徑為10mm，長度為30mm的凸臺4;準備一段與燒損鋼爪頭2等直徑的圓柱形鋼棒6，圓柱形鋼棒6的一端開有直徑略小于100mm，深度為20mm的凹槽5;加熱圓柱形鋼棒6帶有凹槽5的一端，將其與燒損鋼爪頭2切割面上的凸臺4采用過盈配合的方式機械連接;連接后用窄間隙MAG焊在圓柱形鋼棒6與燒損鋼爪頭2切割面處圍焊一圈，得到圍焊焊縫3，至此陽極鋼爪修復完畢。
【主權項】
1.一種修復的鋁電解陽極鋼爪，包括橫梁、燒損鋼爪頭和圓柱形鋼棒，所述燒損鋼爪頭割掉了燒損段，并且中部加工有凸臺，所述圓柱形鋼棒一端開有凹槽，燒損鋼爪頭的凸臺與圓柱形鋼棒的凹槽通過過盈配合的方式連接，燒損鋼爪頭與圓柱形鋼棒的截面間隙采用焊接連接。2.根據權利要求1所述的修復的鋁電解陽極鋼爪，其特征在于，所述燒損鋼爪頭的凸臺直徑為10mm，長度為30mm，所述圓柱形鋼棒的凹槽直徑略小于10mm，深度為20_。3.根據權利要求1所述的修復的鋁電解陽極鋼爪，其特征在于，所述燒損鋼爪頭割掉的燒損段長度為140-150mm。4.根據權利要求1所述的修復的鋁電解陽極鋼爪，其特征在于，所述燒損鋼爪頭與圓柱形鋼棒的截面間隙采用窄間隙MAG焊，采用I型坡口，單層單道、多層堆焊式雙面弧焊技術。5.根據權利要求1所述的修復的鋁電解陽極鋼爪，其特征在于，所述圓柱形鋼棒的長度比燒損鋼爪頭割掉的燒損段長度長20mm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種修復的鋁電解陽極鋼爪，屬于電解鋁技術領域。包括橫梁、燒損鋼爪頭和圓柱形鋼棒，所述燒損鋼爪頭割掉了燒損段，并且中部加工有凸臺，所述圓柱形鋼棒一端開有凹槽，燒損鋼爪頭的凸臺與圓柱形鋼棒的凹槽通過過盈配合的方式連接，燒損鋼爪頭與圓柱形鋼棒的截面間隙采用焊接連接。鋼爪頭與圓柱形鋼棒通過中心部位的凸、凹臺過盈配合的方式機械連接，大大增加了導電面積，從而有效降低了陽極壓降，減少電耗。也避免了原來修復工藝經常出現(xiàn)的焊接部位脫落事故。
【IPC分類】C25C3/12
【公開號】CN205223373
【申請?zhí)枴緾N201521091436
【發(fā)明人】張國棟, 張楚, 楊輝, 周佳楠, 王麒瑜, 張雅芝
【申請人】武漢大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月25日