[实用新型]一种修复的铝电解阳极钢爪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种修复的铝电解阳极钢爪，属于电解铝技术领域。

背景技术

阳极钢爪在铝电解过程中承载着大功率的电流，又经常受到高温电解液的侵蚀，导致钢爪腿部位腐蚀严重，所以工作一段时间之后，与阳极炭块连接的钢爪腿部就会逐步变细变短，导致钢爪腿变细的部位电阻增大，发热严重，能耗增加，这反过来又进一步加快了逐步变细的钢爪腿部位的腐蚀，影响电解铝的效率。如果报废，将极大的增加电解铝的生产成本，所以在电解铝企业，任一钢爪腿变细或烧损都会进行修复。

传统的修复方法是围焊法，是用气焊将烧损的刚爪头部割掉，将原钢爪头切割面与一段圆柱形钢棒对接，然后用二氧化碳气体保护焊沿着两者对接后的接口围焊一圈，将两者焊接在一起。这种维修的方法主要存在以下问题：由于焊接截面周长在110-180mm之间，被焊工件厚度较大，容易造成未焊透，只有周边一圈可以达到导电效果，中间部位接触不好，导电面积大大减少，导致维修后的阳极钢爪与新阳极钢爪相比压降增高很多；围焊只是将切割后的刚爪头与圆柱形钢棒接触部位围焊一周，焊肉较少，强度不够，圆柱形钢棒容易脱落，掉入电解槽中，引发事故；由于围焊后，中间部位容易未焊透，导致修复后的阳极钢爪强度较低，更容易引起钢爪变形，这将大大影响阳极钢爪的工作效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题首先是提供一种导电性良好、结合强度高、不易变形的阳极钢爪的修复方法。

将烧损的钢爪头用气焊割掉烧损段，然后在剩下的钢爪头的切割面中部加工出直径为100mm，长度为30mm的凸台；准备一段与钢爪头等直径的圆柱形钢棒，圆柱形钢棒的一端开有直径略小于100mm，深度为20mm的凹槽；加热圆柱形钢棒带有凹槽的一端，将其与钢爪头切割面上的凸台采用过盈配合的方式机械连接；连接后用窄间隙MAG焊在圆柱形钢棒与钢爪头切割面处围焊一圈，阳极钢爪修复完毕。

本实用新型实际上也提供了一种修复的铝电解阳极钢爪，包括横梁、烧损钢爪头和圆柱形钢棒，所述烧损钢爪头割掉了烧损段，并且中部加工有凸台，所述圆柱形钢棒一端开有凹槽，烧损钢爪头的凸台与圆柱形钢棒的凹槽通过过盈配合的方式连接，烧损钢爪头与圆柱形钢棒的截面间隙采用焊接连接。

所述烧损钢爪头的凸台直径为100mm，长度为30mm，所述圆柱形钢棒的凹槽直径略小于100mm，深度为20mm。

所述烧损钢爪头割掉的烧损段长度为140-150mm。

所述烧损钢爪头与圆柱形钢棒的截面间隙采用窄间隙MAG焊，采用I型坡口，单层单道、多层堆焊式双面弧焊技术。

所述圆柱形钢棒的长度比烧损钢爪头割掉的烧损段长度长20mm。

本实用新型具有如下优点：

（1）修复工艺简单、修复效率高，导电性良好，阳极压降低。气焊切割和机械加工是常规工艺，可以进行批量加工。钢爪头与圆柱形钢棒通过中心部位的凸、凹台过盈配合的方式机械连接，接触面积大，大大增加了导电面积，从而有效降低了阳极压降，减少电耗。

（2）结构稳定、连接强度高。钢爪头与圆柱形钢棒先利用凸、凹台过盈配合的方式机械连接，再通过窄间隙MAG焊的方式围焊一圈，双重保证，连接质量高，避免了原来修复工艺经常出现的焊接部位脱落事故。

（3）钢爪不易变形。由于钢爪头与圆柱形钢棒利用凸、凹台过盈配合的方式机械连接，严格保证了钢爪与圆柱形钢棒的中心轴线重合，定位牢固、准确，且窄间隙焊接残余应力小，在使用过程中，基本不会出现钢爪变形的情况。

附图说明

图1是本实用新型的局部剖视图。

图中：1为横梁、2为烧损钢爪头、3为围焊焊缝、4为凸台、5为凹槽、6为圆柱形钢棒。

具体实施方式

参照图1，对本实用新型的具体做以下说明。

一种修复的铝电解阳极钢爪，包括横梁1、烧损钢爪头2和圆柱形钢棒6，所述烧损钢爪头2割掉了烧损段，并且中部加工有凸台4，所述圆柱形钢棒6一端开有凹槽5，烧损钢爪头的凸台4与圆柱形钢棒的凹槽5通过过盈配合的方式连接，烧损钢爪头与圆柱形钢棒的截面间隙采用焊接连接。

修复烧损阳极钢爪时，首先将烧损钢爪头2用气焊割掉一段，割掉段的长度与烧损段的长度相当，为140-150mm；然后用机械加工的方法在烧损钢爪头2的切割面中部加工出直径为100mm，长度为30mm的凸台4；准备一段与烧损钢爪头2等直径的圆柱形钢棒6，圆柱形钢棒6的一端开有直径略小于100mm，深度为20mm的凹槽5；加热圆柱形钢棒6带有凹槽5的一端，将其与烧损钢爪头2切割面上的凸台4采用过盈配合的方式机械连接；连接后用窄间隙MAG焊在圆柱形钢棒6与烧损钢爪头2切割面处围焊一圈，得到围焊焊缝3，至此阳极钢爪修复完毕。