一种大型铝电解槽槽壳局部维修方法与流程

本发明涉及铝电解槽槽壳维修，具体为一种大型铝电解槽槽壳局部维修方法。

背景技术：

1、随着铝行业技术的不断提升，铝电解槽整体投入规模越来越大、槽壳尺寸也随之整体变大，从而导致电解槽槽壳维修工艺难度、繁琐复杂程度增大、重点导致维修工期的延长和成本的大幅提高。因此，通过资料的收集、现场的研究、论证及试验，进行技术改进，实现最有效的维修方式。

2、目前国内大部分电解铝企业采用在线修补的方式进行局部破损槽壳维修，此方法适用于破损部位较小，作业空间较大的部位，但在强磁场环境下待修补部位极易被磁化，传统焊缝方式当焊接引弧时，火花四处飞溅，形不成弧柱及有效融池导致无法进行有效焊接，焊接后无法完全保证焊接质量。施工人员在高温环境下施工难度和劳动强度都较高，且修复后的槽壳极易造成二次损坏，使用年限较短，对铝电解槽长期生产运行存在较大的安全隐患。

3、部分电解铝企业对出现破损变形较大的电解槽槽壳直接报废处理，采用整体制作新槽壳的方式进行槽壳更换，此方法存在施工工序复杂，施工人员劳动强度大，材料采购数量较大，施工成本较高，施工工期较长等缺点，增加了企业生产成本，不利于大规模推广。

技术实现思路

1、本发明提供一种操作方法简单可行、便于操作、维修成本低、维修周期短、可快速维修破损的铝电解槽槽壳，而且维修质量好的大型铝电解槽槽壳局部维修方法。

2、本发明一种大型铝电解槽槽壳局部维修方法，具体的方法包括以下步骤：

3、1）对铝电解槽槽壳局部破损或变形的电解槽槽壳进行外吊，对破损电解槽槽壳长侧结构切割，对铝电解槽整体阴极内衬炉膛进行拆除，清理槽壳端头13内壁和槽壳底板12上残余电解质、氧化铝粉、铝块、侧部复合块、破碎阴极炭块、切割阴极扁钢实现装包外运，并彻底清理槽壳内壁粘附的电解质，槽壳内部清理完毕后外吊至施工场地，进行废旧槽壳斜侧壁板3、斜侧护板5、侧面壁板6、摇篮筋板7、侧面上翼板8、散热板9、走道板10整体切割拆除，即采用气割枪沿斜侧护板5与槽壳底板12焊缝及侧面壁板6与槽壳端头13立焊缝进行整体切割拆除，切割后对槽壳斜侧护板5与槽壳底板12焊缝及侧面壁板6与槽壳端头13立焊缝利用气割枪进行清理，再用角磨机精打磨；

4、2）制作电解槽槽壳长侧结构、整体组对，采用电解槽钢板按照电解槽槽壳拆除部分的原有尺寸进行制作，在胎架本体1上进行斜侧壁板3、斜侧护板5、侧面壁板6、摇篮筋板7、侧面上翼板8、散热板9、走道板10的组装焊接；

5、3）电解槽槽壳长侧结构制作完成后对以下零部件焊缝焊角高度、直线度、垂直度及侧面壁板6阴极窗口中心距进行检验，其中焊缝焊角高度均应大于4mm，斜侧壁板3和侧面壁板6的直线度偏差为1/1000，侧面壁板6垂直度小于4.5mm，侧面壁板6阴极窗口中心线偏差±3mm，走道板10上拱度小于4mm；

6、4）旧槽壳切割原有电解槽槽壳长侧结构，对切割面打磨修复完成后安装新制作的电解槽槽壳长侧结构，使用倒链钩头拉紧侧面壁板6两侧阴极窗口，并测量槽壳两侧内壁尺寸进行位置调整，使槽壳宽度尺寸为4480mm，配合使用可调丝杠，将可调丝杠的两端卡头分别安装在两个侧面壁板6的上端，通过调节两端螺母可实现调整侧面壁板6间距，做临时固定；

7、5）将制作完成的新电解槽槽壳长侧结构与槽壳焊接：焊接顺序为侧面壁板6与槽壳端头13的立焊缝的焊接，再进行斜侧壁板3与槽底板环焊缝的焊接，最后进行斜侧护板5与底梁的焊接；

8、6）焊缝无损探伤：对侧面壁板6与槽壳端头13的立焊缝、斜侧壁板3与槽底板环焊缝，采用超声波探伤仪进行焊缝探伤；

9、7）槽壳油漆喷涂：槽壳维修完毕后，对槽壳外侧面喷涂两层耐热沥青绝缘漆，厚度大于1mm，油漆晾干后用天车吊运到板车上拉运至电解车间完成槽壳置换。

10、所述的步骤5）中，组对焊接的具体过程为：

11、a.将完成制作的斜侧壁板3与侧面壁板6在焊接胎架上采用埋弧自动焊的焊接方式进行组装焊接；

12、b.将斜侧护板5、摇篮筋板7及侧面上翼板8进行组装焊接，采用二氧化碳气体保护焊进行焊接；

13、c. 将步骤a中焊接完成的组件吊运至胎架本体1上，胎架本体1上设置有夹紧机构2、固定卡具ⅰ4和固定卡具ⅱ11，将斜侧壁板3与侧面壁板6固定在夹紧机构2、固定卡具ⅰ4和固定卡具ⅱ11上；

14、d.将步骤②完成的组件吊运至步骤①中焊接完成的组件上，点焊进行固定，对安装尺寸进行复核与调整，组装尺寸满足斜侧壁板3和侧面壁板6的直线度偏差为1/1000，侧面壁板6垂直度小于4.5mm，斜侧壁板3与侧面壁板6夹角为135°要求后，采用埋弧焊进行焊接；

15、e.将走道板10低于侧面壁板6顶面130mm处进行组装，采用二氧化碳气体保护焊进行点焊固定，以上组装工作完成后对电解槽槽壳长侧结构安装尺寸再次进行核定及调整，采用二氧化碳气体保护焊进行焊接，之后再进行散热板9焊接；

16、f. 以上所有组装焊接工作完成后对焊缝进行焊渣清理，对焊接缺陷进行检查与修复，对斜楔夹紧机构2、固定卡具ⅰ4和固定卡具ⅱ11进行检查和锚固，静置24小时后拆除，将组装焊接好的工件留放备用；

17、g.将新的组装焊接好的工件吊运放置在待维修槽壳上，两电解槽槽壳长侧结构放置好后，用倒链和工具对电解槽槽壳长侧结构进行调整、找正，并固定。

18、所述的步骤5）c中，通过斜铁块将斜侧壁板3与侧面壁板6压紧固定在夹紧机构2、固定卡具ⅰ4和固定卡具ⅱ11上。

19、本发明的有益效果是：

20、1）通过采用该方法进一步优化了常规槽壳维修方式，降低了局部维修质量差对铝电解槽长期运行所带来的不利影响，彻底解决了电解槽槽壳长侧结构不同程度冲毁、变形大且不能矫正，底板与底梁开焊、翘起等缺陷，消除了对电解生产带来的极大隐患或给企业造成重大损失。

21、2）本发明采用相对新制作槽壳繁琐的施工工序，降低了施工人员劳动强度，节约了维修施工工期，槽壳使用寿命可由5年运行周期提高至10年，延长了槽壳使用寿命；且采用该方法较新制作槽壳节约成本约22万元/台，降低了生产成本。

22、3）槽壳长侧结构制作所使用的电解槽专用钢板具有较好的抗高温变形能力、良好的综合力学性能，对电解槽内衬结构起到很好的保护作用，从而有效保证铝电解槽平稳运行。

技术特征：

1.一种大型铝电解槽槽壳局部维修方法，其特征在于：具体的方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种大型铝电解槽槽壳局部维修方法，其特征在于：所述的步骤5）中，组对焊接的具体过程为：

3.如权利要求2所述的一种大型铝电解槽槽壳局部维修方法，其特征在于：所述的步骤5）c中，通过斜铁块将斜侧壁板（3）与侧面壁板（6）压紧固定在夹紧机构（2）、固定卡具ⅰ（4）和固定卡具ⅱ（11）上。

技术总结
本发明一种大型铝电解槽槽壳局部维修方法，包括以下步骤：1）对铝电解槽槽壳局部破损较多或变形较大的电解槽槽壳进行外吊，对破损电解槽槽壳长侧结构切割；2）制作电解槽槽壳长侧结构、整体组对；3）电解槽槽壳长侧结构制作完成后对零部件焊角高度、直线度、垂直度及侧面壁板（6）阴极窗口中心距进行检测；4）旧槽壳切割原有电解槽槽壳长侧结构，对切割处打磨修复完成后安装新制作的电解槽槽壳长侧结构；5）将制作完成的新电解槽槽壳长侧结构与槽壳焊接；6）焊缝无损探伤；7）槽壳油漆喷涂。本发明有益效果：操作方法简单可行、便于操作、维修成本低、维修周期短、可快速维修破损的铝电解槽槽壳，而且维修质量好。

技术研发人员：李元山,徐兴超,成昊楠,庞林,张鸿翎,曹建鹏,王珲,李乐
受保护的技术使用者：甘肃东兴铝业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13