一种阳极钢爪的修复装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种阳极钢爪的修复装置，属于电解铝技术领域。
【背景技术】
[0002]阳极钢爪在铝电解过程中承载着大功率的电流，又经常受到高温电解液的侵蚀，导致钢爪腿部位腐蚀严重，所以工作一段时间之后，与阳极炭块连接的钢爪腿部就会逐步变细变短，导致钢爪腿变细的部位电阻增大，发热严重，能耗增加，这反过来又进一步加快了逐步变细的钢爪腿部位的腐蚀，影响电解铝的效率。如果报废，将极大的增加电解铝的生产成本，所以在电解铝企业，任一钢爪腿变细或烧损都会进行修复。
[0003]目前，在阳极钢爪的修复中，常见的几种方法有人工电焊修复、钢爪外加保护罩、在钢爪表面涂保护层等。如专利201310295520.5所述的一种阳极钢爪的修复方法，虽然操作方便可多次修复，但由于一般钢爪的主要问题是腿部位变细，主体部分仍然完好，直接割掉变细部分造成极大的浪费，增加成本且新换的钢爪腿焊缝处易发生“断腿”现象。专利201410017474.7所述的一种铝电解用阳极钢爪，在钢爪腿外部加钢筒，这种方法虽然减小的钢爪腿的用量，但外加钢筒的操作非常麻烦，费用较高，并且钢爪腿与钢筒是机械结合，结合强度低。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述存在的问题，本实用新型提供了一种成本低廉、结合质量好、操作快捷方便的阳极钢爪的修复装置。
[0005]本实用新型的技术方案为:
[0006]一种阳极钢爪的修复装置，包括钢爪座和固定于钢爪座上的残余钢爪腿，所述残余钢爪腿插入石墨模具中，所述石墨模具顶端面与钢爪座底面紧密贴合，石墨模具与残余钢爪腿之间形成空腔；还包括石墨坩祸，所述石墨坩祸底部有通孔，所述通孔通过浇铸管与石墨模具与残余钢爪腿之间的空腔连接。
[0007]所述石墨坩祸底部的通孔上还放有金属片。
[0008]石墨模具与残余钢爪腿之间的空腔形成熔焊池，通过石墨坩祸中焊剂的自蔓延放热反应将高温熔融的钢水浇铸到空腔内，熔焊池内的钢水冷却后，在残余钢爪腿的表面凝固结晶，使得残余钢爪腿恢复到原来的尺寸。所述石墨模具壁的侧壁上有用于浇铸钢水的浇铸管，石墨模具的下方用乙炔加热保温，保证液态钢水具有良好的流动性。所述石墨坩祸中焊剂的成分主要包括Al粉、Fe2O3粉、CaF2O
[0009]本实用新型具有如下优点:
[0010](I)使用本装置修复，实现了钢水与残余钢爪腿的全面冶金结合，结合强度高、尺寸控制准确，避免了普通焊接过程中出现的残余应力、局部受热严重等缺点，修复质量好。
[0011](2)使用少量钢水即可在残余钢爪腿的外部进行原位修复，恢复钢爪腿的原始尺寸，避免了整体更换新的阳极钢爪和割掉整个钢爪腿的修复方法，节省材料，降低成本。
[0012](3)焊剂成分中含有大量的铝热反应物，引燃后释放大量的热量，迅速产生熔融钢水，避免了使用一系列复杂的熔炼设备和消耗电能用来熔炼钢水，操作简单快捷，修复效率较高。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图。
[0014]图2是修复后的钢爪腿示意图。
[0015]图中I为钢爪座、2为残余钢爪腿、3为石墨模具、4为浇铸管、5为石墨坩祸、6为空腔、7为金属片、8为焊剂。
【具体实施方式】
[0016]参照附图，对本实用新型做详细说明。
[0017]一种阳极钢爪的修复装置，包括钢爪座I和固定于钢爪座I上的残余钢爪腿2，所述残余钢爪腿2插入石墨模具3中，所述石墨模具3顶端面与钢爪座I底面紧密贴合，石墨模具3与残余钢爪腿2之间形成空腔6 ;还包括石墨坩祸5，所述石墨坩祸5底部有通孔9，所述通孔9通过浇铸管4与石墨模具与残余钢爪腿之间的空腔6连接。
[0018]所述石墨坩祸5底部的通孔9上还放有金属片7。
[0019]使用本实用新型焊接时，首先将石墨模具3插入残余钢爪腿2中，石墨模具3的顶端面与钢爪座I的底面紧密贴合，使石墨模具3定位准确；引燃石墨坩祸5内的焊剂8，通过浇铸管4将熔融钢水浇铸到石墨模具3与残余钢爪腿2形成的空腔6中，同时在石墨模具3的底部用乙炔加热，保持温度在700摄氏度以上，加热时间I分钟以上；熔焊池内的钢水冷却后，在残余钢爪腿2的表面凝固结晶，使得残余钢爪腿2恢复到原来的尺寸，冷却一段时间后，拆下石墨模具3。
[0020]所述石墨坩祸5中的焊剂8可通过镁条引燃，石墨坩祸底部通孔用金属片7挡住。
[0021]所述浇铸管4的尺寸无具体要求，浇铸钢水的量根据钢爪腿损坏程度的多少确定。
【主权项】
1.一种阳极钢爪的修复装置，包括钢爪座(I)和固定于钢爪座(I)上的残余钢爪腿(2 )，所述残余钢爪腿(2 )插入石墨模具(3 )中，所述石墨模具(3 )顶端面与钢爪座(I)底面紧密贴合，石墨模具(3)与残余钢爪腿(2)之间形成空腔(6);还包括石墨坩祸(5)，所述石墨坩祸(5 )底部有通孔(9 )，所述通孔(9 )通过浇铸管(4 )与石墨模具与残余钢爪腿之间的空腔(6)连接。
2.根据权利要求1所述的修复装置，其特征在于，所述石墨坩祸(5)底部的通孔(9)上还放有金属片(7)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种阳极钢爪的修复装置，属于电解铝技术领域。包括钢爪座和固定于钢爪座上的残余钢爪腿，所述残余钢爪腿插入石墨模具中，所述石墨模具顶端面与钢爪座底面紧密贴合，石墨模具与残余钢爪腿之间形成空腔；还包括石墨坩埚，所述石墨坩埚底部有通孔，所述通孔通过浇铸管与石墨模具与残余钢爪腿之间的空腔连接。通过本实用新型修复实现了钢水与残余钢爪腿的全面冶金结合，修复质量好，尺寸控制准确；在残余钢爪腿外部加厚一层，避免了割掉整个钢爪腿，节省材料，降低成本。
【IPC分类】C25C3-12, B22D19-06
【公开号】CN204474774
【申请号】CN201520097737
【发明人】张国栋, 张楚
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年2月11日