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,清理铲抓斗会出现隆起、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。
技术实现要素:
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℃。