[發(fā)明專利]預(yù)焙式鋁電解槽槽殼制作方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210008452.5
• 申請(qǐng)日: 2012-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN103203589A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴學(xué)儉;趙玉黨;祝乃政;薛長(zhǎng)省
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)有色金屬工業(yè)第六冶金建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00;B23K9/00;B23K9/32;B23K37/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁電解槽的制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種預(yù)焙式鋁電解槽槽殼制作方法。

技術(shù)背景

鋁電解槽是煉鋁生產(chǎn)的主體設(shè)備，主要包括槽殼、搖籃架、槽罩、陰極、陽極、導(dǎo)電系統(tǒng)等。其中，槽殼是進(jìn)行電解反應(yīng)的主要場(chǎng)所，其是由一個(gè)底板以及兩個(gè)側(cè)墻板、兩個(gè)端板圍成的四方形池狀結(jié)構(gòu)。由于鋁電解反應(yīng)條件十分苛刻，因此為了保證整個(gè)鋁電解過程能夠得以安全有效的進(jìn)行，就需要電解槽槽殼能夠在復(fù)雜的高溫環(huán)境和各種作用力的共同影響下保持盡量小的形變和低開裂率。

近年來，隨著電解鋁項(xiàng)目的發(fā)展，在電解鋁廠的建設(shè)中陸續(xù)采用了20KVA系列到30KVA系列的大型鋁電解槽，極大的推動(dòng)了我國(guó)鋁生產(chǎn)的能力。

在現(xiàn)有技術(shù)中，預(yù)焙陽極電解槽使用的槽殼基本上為傳統(tǒng)的箱型結(jié)構(gòu)，雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整體剛性較好的優(yōu)點(diǎn)，但在電解生產(chǎn)過程中陰極碳?jí)K由于吸鈉和受熱產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)大的力作用在槽殼內(nèi)壁上，該力最終傳遞到搖籃式托架上，在搖籃式托架的角部產(chǎn)生一個(gè)很大的彎距，使得搖籃式托架角部撕裂，造成電解槽的早期破損。這樣就提高了電解槽的維護(hù)費(fèi)用和工作量，而且還會(huì)造成停產(chǎn)檢修，從而使生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)利益受到極大的傷害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的預(yù)焙式鋁電解槽槽殼的制作方法使電解槽殼制作規(guī)范化；同時(shí)先進(jìn)科學(xué)，有利于保證電解槽殼制作施工質(zhì)量的穩(wěn)定和提高。

本發(fā)明所要解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：預(yù)焙式鋁電解槽槽殼制作包括槽殼短側(cè)結(jié)構(gòu)制作、長(zhǎng)側(cè)板結(jié)構(gòu)制作、底板制作、槽殼組裝。采用短側(cè)板結(jié)構(gòu)制作胎具、長(zhǎng)側(cè)板結(jié)構(gòu)制作胎具、底面板翻胎具，使預(yù)焙式鋁電解槽槽殼的制作過程中更加方便、快捷。

在短側(cè)板結(jié)構(gòu)制作胎具中，用δ＝20mm至22mm的鋼板制作，重點(diǎn)控制槽內(nèi)側(cè)寬度的尺寸，其寬度尺寸控制在0至-10mm最好控制在-5mm至-7mm。胎具的兩個(gè)角為死口，可以將胎具的一個(gè)角改為活口，用絲杠調(diào)節(jié)胎具的尺寸距離，便于脫胎。

在長(zhǎng)側(cè)板結(jié)構(gòu)制作胎具中，側(cè)平板與翼緣板組對(duì)胎具重點(diǎn)是通過工藝評(píng)定確定應(yīng)墊高度控制反變型量，要注意所墊二點(diǎn)的高度是不同的，左側(cè)小一些。一般控制在8至12mm。

將翼緣板組對(duì)點(diǎn)固成一體，螺栓孔定位尺寸以中心線為準(zhǔn)，然后進(jìn)行焊接。焊接時(shí)可采用兩種辦法減少變形，一是采用卡具將要焊接側(cè)平臺(tái)卡緊(可加反變形)，二是采用增加臨時(shí)支撐板。每道焊縫均自中間向兩側(cè)焊接。焊接也可采用CO₂氣體保護(hù)焊，以減少變形。單面焊接完，等到冷卻至常溫再卸卡具，卡固、焊接另一面。

在胎具上卡固、組對(duì)長(zhǎng)側(cè)板與翼緣板。長(zhǎng)側(cè)板中心線與梁中心線要對(duì)正。組對(duì)后進(jìn)行焊接，焊接順序由里到外。由兩人對(duì)稱分段退焊。先焊接橫縫，多條橫縫均自中心向兩側(cè)焊。再焊縱縫，隔空分段退焊。焊縫應(yīng)采用CO₂氣體保護(hù)焊。焊后冷卻至常溫，組合件方可脫胎。另外兩側(cè)最后一格焊縫待與端板組對(duì)后再焊。長(zhǎng)度方向反變形控制依實(shí)際情況調(diào)整。另一方法可將翼板與壁板直接組對(duì)焊接，脫胎后火焰校正。翼板變形用頂絲控制。

側(cè)平板與斜側(cè)板組對(duì)胎具重點(diǎn)控制結(jié)合部的角度及胎具的平整度。

將斜側(cè)板分成三段，兩側(cè)橢圓弧板等長(zhǎng)，在組對(duì)端板結(jié)構(gòu)與端頭壁板時(shí)在胎具上焊接，設(shè)置斜側(cè)板與長(zhǎng)側(cè)板對(duì)接胎具，先將斜側(cè)板與長(zhǎng)側(cè)板固定在胎具上，組對(duì)成一體。焊接仍由中間向兩側(cè)對(duì)稱分段退焊。先焊一遍外焊縫，翻轉(zhuǎn)后反面清根，再焊一遍里縫。該焊接須CO₂氣體焊以減少開口變形。

脫胎后即應(yīng)將陰極鋼棒孔開好。開孔時(shí)應(yīng)由中心向兩側(cè)對(duì)稱切割。切割前可先用手槍鉆在孔角鉆一個(gè)3～6mm孔，然后用火焰切割以減少烘烤時(shí)間長(zhǎng)引起的變形。

在底面板翻胎具中，用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，單面焊完后，用專用胎具翻面，胎具由鉸摟頭和吊環(huán)組成然后清根焊另一面，焊完后去除焊接引弧板，然后用磨光機(jī)修整端部。焊接時(shí)應(yīng)先焊橫縫(可自由收縮)，后焊縱縫。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是短側(cè)板結(jié)構(gòu)胎具示意圖。

圖2是側(cè)板與翼緣板組對(duì)胎具示意圖。

圖3是側(cè)面翼板焊接防變形示意圖。

圖4是側(cè)板與側(cè)面翼板焊接示意圖。

圖5是側(cè)平板與斜側(cè)板組對(duì)胎具示意圖。

圖6是底板翻面胎具示意圖。

圖7是底板防變形示意圖。

具體實(shí)施方式

1、槽殼短側(cè)結(jié)構(gòu)制作

為控制焊接變形、保證制作質(zhì)量、槽殼短側(cè)結(jié)構(gòu)必須在組對(duì)胎具上進(jìn)行組對(duì)焊接，短側(cè)板結(jié)構(gòu)胎具如圖1所示。