电磁场环境下铝电解槽母线热熔焊接修复的方法技术

本发明专利技术公开一种电磁场环境下铝电解槽母线热熔焊接修复的方法，包括如下步骤：对母线损坏部分进行切割、打磨至见金属光泽；按测量确定的修补母线尺寸进行母线下料；根据母线规格设计焊接模具底板和侧板；将下料母线吊至安装位，调整好焊口缝隙，支好母线支架，安装焊接模具底模和侧板，夹紧，周边缝隙封堵严实；底部带浇铸孔的坩埚经预热后，封堵浇铸孔，加入热熔焊剂，插入安全火柴，盖好盖子；焊口预热后，将坩埚放置在焊口上方，点燃安全火柴，待焊接浇铸成型后，脱模，清理打磨母线焊口。本发明专利技术方法焊接质量高、操作简单，满足正常生产条件，能够有效降低劳动强度、人工和材料消耗较少，避免了停限电对系列电解槽带来的影响。

Hot melt welding repairing method for aluminum electrolytic tank bus in electromagnetic field

The invention discloses an electromagnetic environment of aluminum electrolytic cell bus hot-melt welding repair method, which comprises the following steps: on the bus the damaged part cut and polished to see metallic luster; the bus by bus repair size measurements to determine the material; according to the bus specification design of welding mould bottom and side; the material is lifted to the bus install, adjust the welding gap, a good bus bracket installation, welding die and a bottom mould plate, clamping, peripheral gaps sealed up; bottom hole with casting crucible preheating, casting hole plugging, adding hot melt flux into safety matches, cover the lid; weld preheating, the crucible is placed above the in the weld, fire safety matches, stripping to be welded after molding, casting, cleaning and polishing welding bus. The method of the invention has the advantages of high welding quality, simple operation and normal production conditions, and can effectively reduce the labor intensity, labor and material consumption, and avoid the influence of stopping power limiting on a series of electrolytic cells.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁场环境下铝电解槽母线热熔焊接修复的方法。
技术介绍
随着电解铝生产规模的大型化和槽型大型化，电解槽用电量随之增大，现场导线布置变得更为复杂，整个电解车间里充斥着强大的电磁场。在铝电解车间内，母线经常因短路口放电、绝缘板击穿、漏槽等事故，造成母线接触不良，母线表面大面积弧坑烧损，漏出的高温熔盐直接冲刷母线，严重时会熔断母线，直接影响槽子导电及正常电解生产。对于母线出现的这些损伤，必须现场进行修复。然停电进行母线焊接修复既造成很大的损失又给生产带来不利影响。根据以上出现的情形，一般采用的焊接方式有：（1）采用电焊方式进行焊接，焊接后接头电阻明显增大，严重影响焊接质量，并造成人力、物力的浪费。（2）采用弧焊方法进行母线修复。由于大电流强磁场的影响，焊接时设备难以正常运行,焊接设备输出的电流及电压不稳，液态焊接熔池四处飞溅，无法堆积成形。（3）电阻焊需要专用夹具，而且受到母线位置和空间的限制。同时电流分布不均匀，焊缝成形和焊接质量难以得到保证。（4）气焊和气压焊。这两种焊接方式虽不受磁场影响可用于母线的焊接，但由于它们受加压工艺限制，焊接效率较低。（5）搅拌摩擦焊克服了以往熔焊的诸如气孔、裂纹、变形等缺点，接头强度大大提高，常应用于薄板铝合金的焊接，但尚不能良好用于大截面积铝合金母线的焊接。为了避免强磁场影响，现有修复方法之一是对整个电解车间停电后进行焊接修复：补焊法修复母线，第一步，进行清理工作。钳工采用角磨机、直磨机、电刷等专业机械工具清理干净母线缺口表面，露出铸铝本色。其次由焊工用焊机一道一道、一层一层堆焊起缺口，并高出原母线平面，再用氩弧焊机熔化铝焊条或者铝焊丝，将堆焊起来的部分同原母线焊合到一起。钳工用工具将其表面修平，使之达到母线工艺技术要求。该方法的缺陷是整个修复过程需要多次短时停电或者较长时间连续停电，不但造成电解铝产量减少、能耗大幅增加，还会增加有害气体排放，造成环境污染。如果长时连续停电，电解槽内的铝液将凝固，严重影响电解车间铝液生产，造成重大经济损失。为了实现磁场内母线的良好焊接，理论上可以采用具有抗磁能力强或者不受磁场影响的焊接方法。如采用抗磁干扰电弧焊接装置与防磁圈。防磁圈利用导磁材料（钢铁、硅片等）所制得。该装置包括电弧焊枪及其喷嘴，在喷嘴处设有屏蔽空间磁场横向、纵向分量的磁头，磁头与激磁电源连接；磁头由环形铁芯和激磁线圈构成。结合立体组合屏蔽、电磁屏蔽保护、安全操作保护等措施，可以解决现有电弧焊接装置在有磁环境下产生磁偏吹现象等问题，并将该技术应用于300kA电解槽原生产运行中损毁而未进行修复的槽边立柱母线进行带电修复，获得一定的效果。该技术应用范围有限，只适合于磁场简单的场合，主要原因是铝电解槽实际运行过程中，铝电解槽母线周围磁场情况十分复杂，在槽母线任意一点的磁场都是三维立体旋转磁场，并且与时间的变化息息相关；目前，大型预焙电解槽中磁场强度密度大，磁场方向分布复杂而又分散，很难采用常规“蔽、防、导、疏、扰”等工艺技术消除磁场影响，尤其是垂直于焊缝方向的磁场分量更难屏蔽，再者消磁成本很高，所以无法在实际生产中进行大范围推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的克服现有铝电解槽母线焊接修复时存在的问题，提供了一种电磁场环境下铝电解槽母线热熔焊接修复的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：电磁场环境下铝电解槽母线热熔焊接修复的方法，包括如下步骤：第一步：对母线损坏部分进行切割、打磨，要求断面90%以上见金属光泽；第二步，测量需修补的母线尺寸，按测量确定的修补母线尺寸进行母线下料；第三步，根据母线规格设计焊接模具底板和侧板；第四步，用绝缘吊带将第二步制作的下料母线吊至安装位，调整好焊口缝隙，支好母线支架，安装焊接模具底模和侧板，用夹具或顶丝将侧板与母线夹紧，周边缝隙用石棉绳、石英砂浆封堵严实；第五步，底部带浇铸孔的坩埚经预热后，用铝垫片封堵底部的浇铸孔，加入热熔焊剂，插入安全火柴，盖好盖子；第六步，焊口预热，温度达到浇铸温度后，将第五步的坩埚放置在焊口上方，坩埚的浇铸孔对准焊口中心；第七步，点燃安全火柴，待焊接浇铸成型后，脱模，清理打磨母线焊口，使焊口保持整洁。本专利技术方法可实现在电磁场环境下对铝电解槽母线的热熔焊接修复，焊接质量高、操作简单，满足正常生产条件，能够有效降低劳动强度、人工和材料消耗较少，避免了停限电对系列电解槽带来的影响。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术焊接示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1第一步：焊前准备。对漏槽冲坏的待修复母线进行现场测量勘查；对损坏部分进行切割、打磨，切口应尽量平整。打磨，尽量使用风铲、电磨、钢丝砂轮、角向磨光机等工具，要求断面90%以上见金属光泽。第二步，测量需修补母线尺寸。按测量确定的修补母线尺寸进行母线下料。第三步，根据母线规格利用耐火材料（石墨或耐火砖等）制作焊接模具底板和侧板，根据焊口的大小确定焊口焊接次数，并制作相应规格的夹具或顶丝、母线支架，并运送至现场。第四步，如图1所示，用绝缘吊带将第二步制作的下料母线吊至安装位，调整好焊口缝隙，支好母线支架，安装第三步制作好的模具底板和侧板，用夹具或顶丝将模具侧板与母线加紧、不留间隙，母线与侧板间用石棉绳、石英砂浆封堵严实，防止焊接熔池漏。第五步，核算并称量热熔焊剂用量。将底部带浇铸孔的坩埚预热后，用铝垫片封堵底部浇铸孔，加入热熔焊剂，插入安全火柴，盖好盖子。第六步，用加热枪对焊口进行预热，温度达到浇铸温度后，移开加热枪，将第五步装好热熔焊剂的坩埚放置在焊接口上方，坩埚的浇铸孔对准焊口中心。第七步，点燃安全火柴，焊接人员迅速撤离焊接工位至安全区域。待焊接浇铸成型后，间隔一段时间后脱模，清理打磨母线焊口，使焊口保持整洁。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
电磁场环境下铝电解槽母线热熔焊接修复的方法，包括如下步骤：第一步：对母线损坏部分进行切割、打磨，要求断面90%以上见金属光泽；第二步，测量需修补的母线尺寸，按测量确定的修补母线尺寸进行母线下料；第三步，根据母线规格设计焊接模具底板和侧板；第四步，用绝缘吊带将第二步制作的下料母线吊至安装位，调整好焊口缝隙，支好母线支架，安装焊接模具底模和侧板，用夹具或顶丝将侧板与母线夹紧，周边缝隙用石棉绳、石英砂浆封堵严实；第五步，底部带浇铸孔的坩埚经预热后，用铝垫片封堵底部的浇铸孔，加入热熔焊剂，插入安全火柴，盖好盖子；第六步，焊口预热，温度达到浇铸温度后，将第五步的坩埚放置在焊口上方，坩埚的浇铸孔对准焊口中心；第七步，点燃安全火柴，待焊接浇铸成型后，脱模，清理打磨母线焊口，使焊口保持整洁。

【技术特征摘要】
1.电磁场环境下铝电解槽母线热熔焊接修复的方法，包括如下步骤：第一步：对母线损坏部分进行切割、打磨，要求断面90%以上见金属光泽；第二步，测量需修补的母线尺寸，按测量确定的修补母线尺寸进行母线下料；第三步，根据母线规格设计焊接模具底板和侧板；第四步，用绝缘吊带将第二步制作的下料母线吊至安装位，调整好焊口缝隙，支好母线支架，安装焊接模具底模和侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：昌振利，龚泽来，陈润冬，关鹏程，陈广禄，
申请(专利权)人：新疆众和股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65