铝电解槽底部阴极炭块局部破损修复方法与流程

本发明涉及铝电解破损槽的修复方法，具体为铝电解槽底部阴极炭块局部破损的修复方法。

背景技术：

在铝电解生产过程中，铝电解底部阴极炭块会产生局部破损，如果在正常生产中发现破损位置时，必须及时进行修补。现有的铝电解槽修补技术主要采用停槽大修，即完全停掉破损槽，将该槽内衬全部大修，该方法会严重影响系列铝电解槽的产能和产量，并且大修周期长(半年以上)、大修费用高(200～300kA大修一次80～120万元)、还会造成系列铝电解生产线电流空耗，大幅度增加电耗成本。有部分文献提出采用在线修补方法，在破损位置分散加入修补材料，这种方法虽然不停槽大修，但存在修补料不能全部迅速地填充至破损位置，多余的修补物料会沉积在电解槽阴极表面，生产炉底结壳，严重时会干扰电解槽物料平衡与能量平衡，影响铝电解生产平稳运行。此外，现有的铝电解槽修补基本都是采用镁砂和铝液填补破损处，修补过程中因为镁砂密度小，会在高温熔融电解质和铝液中上浮和流动，进入破损点位置的镁砂少，常常导致破损点修补不彻底的缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述已有技术存在的不足，提供一种工艺简单、高效快捷、修补效果好的铝电解槽底部阴极炭块局部破损修复方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

铝电解槽底部阴极炭块局部破损修复方法，步骤如下：

(1)利用多功能天车提出铝电解槽破损位置处的阳极炭块，利用小钩伸入铝电解槽阴极表面，摸清破损点的位置、形状、周长尺寸、破损深度，确定破损点；

(2)根据破损点形状，选取最接近破损点形状的浇筑模具浇铸成型的包覆修补料的固体铝模块，将该固体铝模块填充到破损点；

(3)将破损点阴极炭块的钢棒头与软连接焊接处切除，让电流不通过该破损阴极；

(4)当固体铝模块在阴极表面完全融化，修补料均匀的填补到破损点，修补料和阴极炭块固化成为一个整体后，重新装上阳极炭块，利用不停电焊接方法将破损点阴极炭块的钢棒头与软连接焊接处重新焊接，即修复完毕。

所述包覆修补料的固体铝模块的浇铸方法是采用套装的大小两个模具，先在大模具底部注入20±2mm厚的铝液，待底部铝液凝固后，再将小模具放进大模具内，保证大模具与小模具四壁间隔20±2mm后再注入铝液，待铝液凝固后形成固体铝容器，在固体铝容器中加入修补料，再将铝液浇筑在修补料表面，用固体铝完全包裹住修补料，形成包覆修补料的固体铝模块。所述包覆修补料的固体铝模块的形状包括但不限于梯形、长方形、正方形、三角形及半圆形。所述修补料为镁砂。

本发明与现有技术相比，具有下列有益效果：

(1)本发明只需对铝电解槽破损处进行局部修补，不需完全停槽对槽内衬全部大修，修复时间短、修复成本低，大大降低对正常生产的影响。

(2)本发明有效解决了铝电解槽修补过程中因为镁砂密度小而导致修补不彻底的技术难题。通过利用浇铸成型的固体铝容器包裹镁砂的方式，有效控制镁砂在高温熔融电解质和铝液中上浮和流动，有效解决了因镁砂密度小从而进入破损点位置的镁砂少，导致破损点修补不彻底的缺陷。

(3)利用镁砂高熔点和铝液低熔点的性质，投入固体铝容器在高温铝液中使固体铝缓慢溶解，大幅度的减少对电解槽的干扰，从而使电解槽高效平稳运行。

(4根据破损点的不同形状和尺寸，选择相适配的包覆修补料的固体铝模块，可减少修补料的用量，大幅度降低修补成本。

(5)修补后及时切除破损点除钢棒头与软连接焊接处，及时阻止电流从该破损点通过，使固体铝模块在破损点缓慢融化，均匀的固化、最终与破损点炭块表面结合成一个坚实的整体，从而提升修补质量，延长修补料的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2(a)～图2(e)为固体铝模块的示意图；

图中，1为软连接、2为钢棒头、3为阴极、4为破损点、5为固体铝模块、6为铝液、7为电解质液、8为阳极、9为铝电解槽，51为铝外壳，52为修补料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

铝电解槽底部阴极炭块局部破损修复方法，如图1所示，步骤如下：

(1)利用多功能天车提出铝电解槽9破损位置处的阳极炭块8，利用小钩伸入铝电解槽阴极3表面，摸清破损点4的位置、形状、周长尺寸、破损深度，确定破损点；

(2)根据破损点形状，选取最接近破损点形状的浇筑模具浇铸成型的包覆修补料的固体铝模块5，将该固体铝模块填充到破损点4。包覆修补料的固体铝模块的浇铸方法是采用套装的大小两个模具，先在大模具底部注入20±2mm厚的铝液，待底部铝液凝固后，再将小模具放进大模具内，保证大模具与小模具四壁间隔20±2mm后再注入铝液，待铝液凝固后形成固体铝容器，在固体铝容器中加入修补料，再将铝液浇筑在修补料表面，用固体铝完全包裹住修补料，形成如图2(a)～图2(e)所示的铝外壳51包覆修补料52的固体铝模块；修补料一般采用熔点高达2800℃的镁砂。固体铝模块的浇铸形状包括但不限于梯形、长方形、正方形、三角形及半圆形；

(3)将破损点阴极炭块的钢棒头2与软连接1焊接处切除，让电流不通过该破损阴极；

(4)当固体铝模块在阴极表面完全融化，修补料均匀的填补到破损点，修补料和阴极炭块固化成为一个整体后，重新装上阳极炭块，利用现有的不停电焊接方法将破损点阴极炭块的钢棒头与软连接焊接处重新焊接，即修复完毕。