[发明专利]铝电解槽立柱母线带电修复用熔剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊剂，尤其涉及一种铝电解槽立柱母线带电修复用熔剂。 

背景技术

在铝冶炼生产中，为提高铝的产量，电解槽的电流强度呈上升趋势，目前有的铝电解厂电解槽的电流强度己达500KA。如此大的直流电流使电解槽及其周围产生了直径达数米的强磁场，比如500KA电解槽在实际运行时X轴方向最高的磁场强度值已经达到了1200GS。

在电解厂房中，因为短路口电弧放电、绝缘板击穿引起的立柱母线表面放炮爆口是经常遇到的母线损伤。为了修复损伤短路口，一般需要采用弧焊方法进行修复。但是，由于强磁场的存在，当焊接引弧时，火花四处飞溅，形不成弧柱，电弧磁偏吹及飞溅现象严重，不仅增加了劳动强度和施工难度，也导致无法进行有效焊接。

浇铸焊接是铸造技术和钎焊技术相结合的一种焊接技术。国内不少铝冶炼企业在这方面进行了尝试。这种方法是采用耐火材料制成熔模包覆立柱母线的损伤缺口，然后向熔模中注入熔融铝液，铝液在缓冷过程中同时加热母材使母材熔化，从而形成焊接接头。这种方法存在三个不足：(1)由于加热条件限制，铝液的温度只有900～1180度，只比铝的熔点高出250～400度，倾倒进入焊缝后母材迅速散热，很难实现较好的熔合；（2）铝液的填缝仅仅依靠重力的流淌，其填缝效果不良；（3）铝液中未加入浸润元素，与母材的润湿效果较差。因此，这样熔铸焊接得到的焊缝普遍存在着侧壁熔合效果不良的问题。如果应用到实际生产中，不仅焊接接头耗费电能较多，而且为长期安全正常运行埋下了隐患。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种能带电修复、反应平稳、焊缝侧壁熔合率高、焊接接头性能接近母材、使用方便的铝电解槽立柱母线带电修复用熔剂。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种铝电解槽立柱母线带电修复用熔剂，包括自熔焊剂和导火粉，导火粉覆盖在自熔焊剂的表层，按照质量百分比计，导火粉：自熔焊剂为0.15:100～0.25:100。

所述自熔焊剂，按照质量百分比计，由下列原料混合而成：2～4%镁粉、32～40%铝粉、3～5%硅钙粉、8～12%硫酸钙、18～26%铜粉、18～24%氧化亚锡、2～4%氟化钙。

所述导火粉，按照质量百分比，由下列原料混合而成：5～15%铝粉、25～35%硫粉、55～65%高锰酸钾。

所述自熔焊剂中各种原料的颗粒度均为100～200目。

所述铜粉为表面氧化率为50%的铜粉。

所述导火粉中各种原料的颗粒度均为40～60目。

本发明提供的铝电解槽立柱母线带电修复用熔剂，在铝电解槽带电状态下对立柱母线进行修复，自熔焊剂与导火粉的反应较为平稳，安全性高，焊缝侧壁熔合率高，焊接接头性能接近母材，使用方便。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供的铝电解槽立柱母线带电修复用熔剂，包括自熔焊剂和导火粉，导火粉覆盖在自熔焊剂的表层, 按照质量百分比计，导火粉：自熔焊剂为0.15:100～0.25:100。

实施例1

200KA铝电解槽由于短路口绝缘板击穿，引起的立柱母线和短路母线表面放炮爆口，立柱母线损伤面的尺寸为：长420mm，宽150mm，深80mm。

计算铝电解槽立柱母线带电修复用熔剂的添加量：

由于立柱母线损伤面的尺寸为：长420mm，宽150mm，深80mm，得出立柱母线待焊坡口的体积为：42×15×8=5040cm³。

自熔焊剂焊接之后，包括焊肉和焊渣两部分，焊肉密度为3.2～4.0g/cm³，自熔焊剂按照50%的得液率进行计算，得液率是指反应后得到的液态金属占原始焊剂质量的百分数。则所需自熔焊剂的质量为32.3～40.3kg之间：

5040 cm³×3.2 g/cm³÷50%/1000=32.3 （kg）

5040 cm³×4.0 g/cm³÷50%/1000=40.3 （kg）

自熔焊剂的用量采用大值取整数，取40 kg自熔焊剂。按照质量百分比计，自熔焊剂由下列原料混合而成：3%镁粉1.2kg、36%铝粉14.4kg、4%硅钙粉1.6kg、10%硫酸钙4.0kg、22%铜粉8.8kg、22%氧化亚锡8.8kg、3%氟化钙1.2kg，使用混粉机或球磨机进行充分均匀的搅拌混合而成。