本發(fā)明涉及鋁電解破損槽的修復(fù)方法，具體為鋁電解槽底部陰極炭塊局部破損的修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

在鋁電解生產(chǎn)過程中，鋁電解底部陰極炭塊會(huì)產(chǎn)生局部破損，如果在正常生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)破損位置時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)?，F(xiàn)有的鋁電解槽修補(bǔ)技術(shù)主要采用停槽大修，即完全停掉破損槽，將該槽內(nèi)襯全部大修，該方法會(huì)嚴(yán)重影響系列鋁電解槽的產(chǎn)能和產(chǎn)量，并且大修周期長(半年以上)、大修費(fèi)用高(200～300kA大修一次80～120萬元)、還會(huì)造成系列鋁電解生產(chǎn)線電流空耗，大幅度增加電耗成本。有部分文獻(xiàn)提出采用在線修補(bǔ)方法，在破損位置分散加入修補(bǔ)材料，這種方法雖然不停槽大修，但存在修補(bǔ)料不能全部迅速地填充至破損位置，多余的修補(bǔ)物料會(huì)沉積在電解槽陰極表面，生產(chǎn)爐底結(jié)殼，嚴(yán)重時(shí)會(huì)干擾電解槽物料平衡與能量平衡，影響鋁電解生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行。此外，現(xiàn)有的鋁電解槽修補(bǔ)基本都是采用鎂砂和鋁液填補(bǔ)破損處，修補(bǔ)過程中因?yàn)殒V砂密度小，會(huì)在高溫熔融電解質(zhì)和鋁液中上浮和流動(dòng)，進(jìn)入破損點(diǎn)位置的鎂砂少，常常導(dǎo)致破損點(diǎn)修補(bǔ)不徹底的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種工藝簡單、高效快捷、修補(bǔ)效果好的鋁電解槽底部陰極炭塊局部破損修復(fù)方法。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

鋁電解槽底部陰極炭塊局部破損修復(fù)方法，步驟如下：

(1)利用多功能天車提出鋁電解槽破損位置處的陽極炭塊，利用小鉤伸入鋁電解槽陰極表面，摸清破損點(diǎn)的位置、形狀、周長尺寸、破損深度，確定破損點(diǎn)；

(2)根據(jù)破損點(diǎn)形狀，選取最接近破損點(diǎn)形狀的澆筑模具澆鑄成型的包覆修補(bǔ)料的固體鋁模塊，將該固體鋁模塊填充到破損點(diǎn)；

(3)將破損點(diǎn)陰極炭塊的鋼棒頭與軟連接焊接處切除，讓電流不通過該破損陰極；

(4)當(dāng)固體鋁模塊在陰極表面完全融化，修補(bǔ)料均勻的填補(bǔ)到破損點(diǎn)，修補(bǔ)料和陰極炭塊固化成為一個(gè)整體后，重新裝上陽極炭塊，利用不停電焊接方法將破損點(diǎn)陰極炭塊的鋼棒頭與軟連接焊接處重新焊接，即修復(fù)完畢。

所述包覆修補(bǔ)料的固體鋁模塊的澆鑄方法是采用套裝的大小兩個(gè)模具，先在大模具底部注入20±2mm厚的鋁液，待底部鋁液凝固后，再將小模具放進(jìn)大模具內(nèi)，保證大模具與小模具四壁間隔20±2mm后再注入鋁液，待鋁液凝固后形成固體鋁容器，在固體鋁容器中加入修補(bǔ)料，再將鋁液澆筑在修補(bǔ)料表面，用固體鋁完全包裹住修補(bǔ)料，形成包覆修補(bǔ)料的固體鋁模塊。所述包覆修補(bǔ)料的固體鋁模塊的形狀包括但不限于梯形、長方形、正方形、三角形及半圓形。所述修補(bǔ)料為鎂砂。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下列有益效果：

(1)本發(fā)明只需對鋁電解槽破損處進(jìn)行局部修補(bǔ)，不需完全停槽對槽內(nèi)襯全部大修，修復(fù)時(shí)間短、修復(fù)成本低，大大降低對正常生產(chǎn)的影響。

(2)本發(fā)明有效解決了鋁電解槽修補(bǔ)過程中因?yàn)殒V砂密度小而導(dǎo)致修補(bǔ)不徹底的技術(shù)難題。通過利用澆鑄成型的固體鋁容器包裹鎂砂的方式，有效控制鎂砂在高溫熔融電解質(zhì)和鋁液中上浮和流動(dòng)，有效解決了因鎂砂密度小從而進(jìn)入破損點(diǎn)位置的鎂砂少，導(dǎo)致破損點(diǎn)修補(bǔ)不徹底的缺陷。

(3)利用鎂砂高熔點(diǎn)和鋁液低熔點(diǎn)的性質(zhì)，投入固體鋁容器在高溫鋁液中使固體鋁緩慢溶解，大幅度的減少對電解槽的干擾，從而使電解槽高效平穩(wěn)運(yùn)行。

(4根據(jù)破損點(diǎn)的不同形狀和尺寸，選擇相適配的包覆修補(bǔ)料的固體鋁模塊，可減少修補(bǔ)料的用量，大幅度降低修補(bǔ)成本。

(5)修補(bǔ)后及時(shí)切除破損點(diǎn)除鋼棒頭與軟連接焊接處，及時(shí)阻止電流從該破損點(diǎn)通過，使固體鋁模塊在破損點(diǎn)緩慢融化，均勻的固化、最終與破損點(diǎn)炭塊表面結(jié)合成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體，從而提升修補(bǔ)質(zhì)量，延長修補(bǔ)料的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖；

圖2(a)～圖2(e)為固體鋁模塊的示意圖；

圖中，1為軟連接、2為鋼棒頭、3為陰極、4為破損點(diǎn)、5為固體鋁模塊、6為鋁液、7為電解質(zhì)液、8為陽極、9為鋁電解槽，51為鋁外殼，52為修補(bǔ)料。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

鋁電解槽底部陰極炭塊局部破損修復(fù)方法，如圖1所示，步驟如下：

(1)利用多功能天車提出鋁電解槽9破損位置處的陽極炭塊8，利用小鉤伸入鋁電解槽陰極3表面，摸清破損點(diǎn)4的位置、形狀、周長尺寸、破損深度，確定破損點(diǎn)；

(2)根據(jù)破損點(diǎn)形狀，選取最接近破損點(diǎn)形狀的澆筑模具澆鑄成型的包覆修補(bǔ)料的固體鋁模塊5，將該固體鋁模塊填充到破損點(diǎn)4。包覆修補(bǔ)料的固體鋁模塊的澆鑄方法是采用套裝的大小兩個(gè)模具，先在大模具底部注入20±2mm厚的鋁液，待底部鋁液凝固后，再將小模具放進(jìn)大模具內(nèi)，保證大模具與小模具四壁間隔20±2mm后再注入鋁液，待鋁液凝固后形成固體鋁容器，在固體鋁容器中加入修補(bǔ)料，再將鋁液澆筑在修補(bǔ)料表面，用固體鋁完全包裹住修補(bǔ)料，形成如圖2(a)～圖2(e)所示的鋁外殼51包覆修補(bǔ)料52的固體鋁模塊；修補(bǔ)料一般采用熔點(diǎn)高達(dá)2800℃的鎂砂。固體鋁模塊的澆鑄形狀包括但不限于梯形、長方形、正方形、三角形及半圓形；

(3)將破損點(diǎn)陰極炭塊的鋼棒頭2與軟連接1焊接處切除，讓電流不通過該破損陰極；

(4)當(dāng)固體鋁模塊在陰極表面完全融化，修補(bǔ)料均勻的填補(bǔ)到破損點(diǎn)，修補(bǔ)料和陰極炭塊固化成為一個(gè)整體后，重新裝上陽極炭塊，利用現(xiàn)有的不停電焊接方法將破損點(diǎn)陰極炭塊的鋼棒頭與軟連接焊接處重新焊接，即修復(fù)完畢。