防磁場干擾陰極鋼棒整體無縫焊接設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適應(yīng)大磁場環(huán)境中作業(yè)、不受磁場干擾的電解槽陰極組件的焊接設(shè)備，屬于電解鋁領(lǐng)域。防磁場干擾陰極鋼棒整體無縫焊接設(shè)備，包括陰極鋼棒和母線鋼棒，陰極鋼棒和母線鋼棒通過干式模具設(shè)置于墊鐵上，陰極鋼棒、母線鋼棒、干式模具和墊鐵形成焊接空間；在所述焊接空間內(nèi)盛放有助焊劑，正負(fù)電極插入到助焊劑內(nèi)。該工藝焊接效率高，質(zhì)量好，電耗顯著下降；槽齡延長至少一年以上；社會(huì)效益明顯；適應(yīng)強(qiáng)磁場環(huán)境作業(yè)。
【專利說明】防磁場干擾陰極鋼棒整體無縫焊接設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種適應(yīng)大磁場環(huán)境中作業(yè)、不受磁場干擾的電解槽陰極組件的焊接 設(shè)備，屬于電解鋁領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]電解槽主要由槽體，陰極組件及耐火材料組成，陰極組件是一種大宗消耗件，一旦 爐底壓降達(dá)到約600mv時(shí)或其他原因必須停槽翻新，更換陰極組件，長期的電解鋁生產(chǎn)實(shí) 踐證明，電解槽的槽齡與陰極組件的聯(lián)接存在直接關(guān)系，直接影響到槽齡和噸鋁電耗，目前 電解鋁生產(chǎn)企業(yè)無論是新建的電解槽還是舊槽翻新，陰極鋼棒與陰極母線鋼棒的聯(lián)接方式 均采用人工垛焊的方法，此方法存在以下缺陷，為電解鋁生產(chǎn)埋下了隱患。1、聯(lián)接強(qiáng)度低、 焊接強(qiáng)度低、有效面積小，導(dǎo)致聯(lián)接強(qiáng)度脆弱，有效面積約為鋼棒截面的60% ;2、導(dǎo)電效率 低，發(fā)熱氧化嚴(yán)重，縮短電解槽的使用壽命；3、作業(yè)效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度高，周期長；4、電耗 高，增加電解鋁生產(chǎn)成本；5、人工垛焊的不穩(wěn)定性也給電解槽的使用安全性帶來風(fēng)險(xiǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種在強(qiáng)磁場環(huán)境中電解槽陰 極鋼棒整體無縫焊接設(shè)備。[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:防磁場干擾陰極鋼棒整體無縫焊接 設(shè)備，包括陰極鋼棒和母線鋼棒，陰極鋼棒和母線鋼棒通過干式模具設(shè)置于墊鐵上，陰極鋼 棒、母線鋼棒、干式模具和墊鐵形成焊接空間；在所述焊接空間內(nèi)盛放有助焊劑，正負(fù)電極 插入到助焊劑內(nèi)。[0005]所述的干式模具4為耐高溫材料模具。[0006]工作原理:陰極鋼棒和母線鋼棒在干式模具的夾持下與墊鐵形成一個(gè)相對(duì)密封的 焊接空間，將助焊劑注入焊接空間從而形成助焊劑池，兩根正、負(fù)電極插入到助焊劑池內(nèi)， 形成正電極一助焊劑池一負(fù)電極的電極回路，在高溫助焊劑的作用下陰極鋼棒和母線鋼棒 與助焊劑接觸的表面會(huì)快速被加熱并熔化約10_，與電極熔化的鋼水相混合，從而在干式 模具的快速冷卻下凝固形成一個(gè)無縫的整體。[0007]實(shí)驗(yàn)證明:按40萬噸/年規(guī)模的中型電解鋁企業(yè)測算，每年可節(jié)約電解槽翻造費(fèi) 用約為500萬元，電費(fèi)可節(jié)約1500萬度，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):1、由于該工藝焊接效率高，質(zhì)量好，綜合成本約為現(xiàn)行人工垛焊翻造電解槽的80%，單 槽作業(yè)效率為人工的4倍。[0009]2、電耗顯著下降,爐底壓降低,約可降5CTl00mv。[0010]3、槽齡延長，至少在現(xiàn)基礎(chǔ)上延長一年以上。[0011]4、提高了電解槽運(yùn)行可靠性，節(jié)能降耗效果十分巨大，社會(huì)效益明顯。[0012]5、由于該設(shè)備形成獨(dú)立的供電回路，又無弧光，不受磁場干擾，適應(yīng)強(qiáng)磁場環(huán)境作業(yè)?！緦＠綀D】

【附圖說明】[0013]圖1是【背景技術(shù)】人工垛焊產(chǎn)品效果圖。[0014]圖2本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)俯視圖。[0016]圖4是本發(fā)明焊接效果圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述:如圖1所示，人工垛焊產(chǎn)品效果:陰極鋼棒與母線鋼棒之間連接有效面積小，估算聯(lián)接 處的有效面積約為鋼棒截面的60%。[0018]如圖2、3所示，防磁場干擾陰極鋼棒整體無縫焊接設(shè)備，包括陰極鋼棒I和母線鋼 棒2，陰極鋼棒I和母線鋼棒2通過干式模具4設(shè)置于墊鐵3上，陰極鋼棒1、母線鋼棒2、干 式模具4和墊鐵3形成焊接空間5 ;在所述焊接空間5內(nèi)盛放有助焊劑，正負(fù)電極6插入到 助焊劑內(nèi)。[0019]具體結(jié)構(gòu):陰極鋼棒和母線鋼棒在干式模具的夾持下與墊鐵形成一個(gè)相對(duì)密封的 焊接空間，將助焊劑注入焊接空間從而形成助焊劑池，兩根正、負(fù)電極插入助焊劑池內(nèi)，形 成正電極一助焊劑池一負(fù)電極的電極回路，在高溫助焊劑的作用下陰極鋼棒和母線鋼棒與 助焊劑接觸的表面會(huì)快速被加熱并熔化約10_，與電極熔化的鋼水相混合，從而在干式模 具的快速冷卻下凝固形成一個(gè)無縫的整體。[0020]如圖4所示，陰極鋼棒和母線鋼棒之間的連接有效面積基本達(dá)到了 100%。[0021]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，本實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明 的限制，例如:本發(fā)明中的干式模具也可以采用水冷模具。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)還可以適用于其他 相關(guān)領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1.防磁場干擾陰極鋼棒整體無縫焊接設(shè)備，包括陰極鋼棒(I)和母線鋼棒(2)，其特征 在于:陰極鋼棒(I)和母線鋼棒(2)通過干式模具(4)設(shè)置于墊鐵(3)上，陰極鋼棒(I)、母 線鋼棒(2)、干式模具(4)和墊鐵(3)形成焊接空間(5);在所述焊接空間(5)內(nèi)盛放有助焊 齊U，正負(fù)電極(6)插入到助焊劑內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接設(shè)備，其特征在于:所述的干式模具(4)為耐高溫材料模具。
【文檔編號(hào)】B23K28/00GK103551749SQ201310473258
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】饒?jiān)聘? 陸德平, 王日昕, 董建雄, 陸磊, 姜彥平, 張邦 申請(qǐng)人:饒?jiān)聘? 陸德平, 王日昕, 董建雄, 陸磊, 姜彥平, 張邦