CN106216939A - 一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，以解决行业内采用氧乙炔局部加热存在的校正效果较差，易发生再次变形的问题。该方法包括抓斗的拆除、损坏部位的切割、损坏部位尺寸测量、修复部位加工、修复材料与抓斗未损坏部位的焊接5个环节，本发明方法成本较低，且持久耐用，校正效果较好，不易发生再次变形，有必要的回火退火措施，不易发生金属开裂。

Description

一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法
技术领域
本发明属于铝电解领域，具体涉及一种铝电解多功能机组清理铲抓斗的修复方法。
背景技术
铝电解用多功能机组上携带的清理铲主要用于铝电解槽炭渣、槽内残极散块及大块氧化铝壳面的捞取，是铝电解生产过程中很重要的工具之一。在日常作业中，清理铲抓斗部分需要频繁地在1000℃左右的熔融电解质中使用，这就要求清理铲抓斗材料具有相当优异的防磁和耐高温性能。
而目前的实际情况是，尽管在抓斗部分使用了厚度达20mm以上且耐热性能和防磁性能均较好的不锈钢材料，其仍会在高温、强腐蚀熔盐的作用下逐渐弯曲变形，以抓斗前段烧损变形最为明显。经过一段时间的使用后，清理铲抓斗会出现***、凹陷或裂开现象，抓斗前端闭合不严，无法将电解槽内的残渣清理干净，甚至出现高温残渣在清理铲移动过程中掉落事故。上述问题对作业效率提升、地面操作人员和设备设施的安全均构成不利影响，因此实现清理铲抓斗的快速、低成本修复非常必要。
电解铝用多功能机组清理铲抓斗的修复，行业内一般采用氧乙炔局部加热，人工校正抓斗前端的方法，其存在的缺陷是校正效果较差，易发生再次变形，且由于无必要的回火退火措施，抓斗内部金属组织中应力较为集中，极易发生金属开裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，以解决行业内采用氧乙炔局部加热存在的校正效果较差，易发生再次变形的问题。
一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，包括抓斗的拆除、损坏部位的切割、损坏部位尺寸测量、修复部位加工、修复材料与抓斗未损坏部位的焊接5个环节，具体如下：
A、抓斗的拆除包括清理及拆除步骤；
B、损坏部位的切割：根据抓斗损坏情况，对抓斗损坏的前端部位进行切割，
C、损坏部位尺寸测量：测量确定切除部位形状和尺寸，还原出被切部位的效果图；
D、修复部位加工：待修复部位采用无磁钢成型时，利用弯板机加工出所需曲面；
E、修复材料与抓斗未损坏部位的焊接：成型后的修复材料与抓斗未损坏部位立式放置，焊条与焊缝所在的垂直于水平地面的平面成100°—120°夹角。
作为本发明的进一步改进，所述步骤B切割步骤使用等离子切割方法，并避开镂空部位。
作为本发明的进一步改进，所述步骤C中已切割部位与抓斗剩余部分留有10mm对接余量，采用20Mn23Al无磁钢专用焊条和较小电流；焊条与修复材料需加热至30℃后，方可进行焊接作业。
作为本发明的进一步改进，所述步骤D中待修复部位材料选择HRC25的无磁钢，热处理后硬度HRC为55—60，可承受高温1500℃以上。
作为本发明的进一步改进，所述步骤E中焊接前，通过均匀分布的焊点对修复材料与抓斗未损坏部位进行定位，焊接时，焊条沿焊缝自下往上运行。
作为本发明的进一步改进，所述步骤E焊缝焊接完成后，焊接人员对焊缝两侧各60mm范围内的金属基体进行淬火和回火处理，淬火温度控制在760—800℃，回火温度控制在230℃—250℃。
作为本发明的进一步改进，所述步骤E淬火温度控制在760℃。
本发明的优点是成本较低，且持久耐用，解决了传统修复方法存在的开裂、易变形、使用周期短等问题。校正效果较好，不易发生再次变形，有必要的回火退火措施，不易发生金属开裂。
具体实施方式
下面的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
铝电解用多功能机组清理铲抓斗的修复方法包括：抓斗的拆除、损坏部位的切割、损坏部位尺寸测量、修复部位加工、修复材料与抓斗未损坏部位的焊接5个环节。具体如下：
1.抓斗的拆除
抓斗拆除过程中，多功能机组操作人员将清理铲的抓斗部分落至地面。地面维修人员对抓斗紧固螺栓进行全面润滑后，间隔松动螺栓，过程中用小手锤清理抓斗连接部位内外侧的电解质残料，完成清理后，拆除抓斗。
2.损坏部位的切割
拆除抓斗后，根据抓斗损坏的具体情况，维护人员对抓斗损坏的前端部位进行切割，过程中，使用等离子切割技术，确保切割表面要光滑平整，应避开镂空部位。
3.损坏部位尺寸测量
维护人员根据被切割抓斗的切割残面，测量确定切除部位形状和尺寸，通过工程软件还原出被切部位的效果图和二维加工图。
在绘制加工图时，为保证焊缝平整，修复材料与抓斗未损坏部位采用焊接方式连接，留有10mm焊缝，采用20Mn23Al无磁钢专用焊条和较小电流。焊条与修复材料需加热至30℃后，方可进行焊接作业。
4.修复部位加工
（1）修复部位选材
待修复部位采用HRC25的无磁钢，热处理后HRC为55—60，可承受高温1500℃以上。
（2）待修复部位采用的无磁钢成型时，利用弯板机加工出所需曲面。
5.材料与抓斗未损坏部位的焊接
确定修复部位材料，完成材料成型环节后。清理铲抓斗修复人员开始焊接修复材料与抓斗未损坏部位。
成型后的修复材料与抓斗未损坏部位立式放置，焊接人员采用挑弧运条法，引短弧，焊条与焊缝所在的垂直于水平地面的平面成100°—120°夹角。焊接前，通过均匀分布的焊点对修复材料与抓斗未损坏部位进行定位。焊接时，焊条沿焊缝自下往上运行。
完成焊缝焊接后，焊接人员对焊缝两侧各60mm范围内的金属基体进行淬火和回火处理，淬火温度控制在760℃，回火温度控制在230℃。
实施例2：与实施例1不同之处在于：步骤5完成焊缝焊接后，淬火温度控制在800℃，回火温度控制在250℃。

Claims (7)

1.一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，其特征在于：它包括抓斗的拆除、损坏部位的切割、损坏部位尺寸测量、修复部位加工、修复材料与抓斗未损坏部位的焊接5个环节，具体如下：
A、抓斗的拆除包括清理及拆除步骤；
B、损坏部位的切割：根据抓斗损坏情况，对抓斗损坏的前端部位进行切割，
C、损坏部位尺寸测量：测量确定切除部位形状和尺寸，还原出被切部位的效果图；
D、修复部位加工：待修复部位采用无磁钢成型时，利用弯板机加工出所需曲面；
E、修复材料与抓斗未损坏部位的焊接：成型后的修复材料与抓斗未损坏部位立式放置，焊条与焊缝所在的垂直于水平地面的平面成100°—120°夹角。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，其特征在于：所述步骤B切割步骤使用等离子切割方法，并避开镂空部位。
3.根据权利要求1或2所述的一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，其特征在于：所述步骤C中已切割部位与抓斗剩余部分留有10mm对接余量，采用20Mn23Al无磁钢专用焊条和较小电流；焊条与修复材料需加热至30℃后，方可进行焊接作业。
4.根据权利要求3所述的一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，其特征在于：所述步骤D中待修复部位材料选择HRC25的无磁钢，热处理后硬度HRC为55—60。
5.根据权利要求4所述的一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，其特征在于：所述步骤E中焊接前，通过均匀分布的焊点对修复材料与抓斗未损坏部位进行定位，焊接时，焊条沿焊缝自下往上运行。
6.根据权利要求5所述的一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，其特征在于：所述步骤E焊缝焊接完成后，焊接人员对焊缝两侧各60mm范围内的金属基体进行淬火和回火处理，淬火温度控制在760—800℃，回火温度控制在230℃—250℃。
7.根据权利要求6所述的一种铝电解多功能机组清理铲抓斗修复方法，其特征在于：所述步骤E淬火温度控制在760℃。
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