專利名稱：鋁電解槽用輕型防脫落打殼錘頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鋁冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁電解生產(chǎn)打殼 裝置用打殼錘頭的結(jié)構(gòu)改進。
技術(shù)背景 在鋁電解過程中，打殼機按一定時間把電解質(zhì)的殼打開，補充一 定數(shù)量的氧化鋁和氟化鋁，保持電解質(zhì)中氧化鋁的濃度和電解質(zhì)的分子比，使 電解過程持續(xù)高效的進行。打殼機是由打殼桿、打殼氣缸、打殼錘頭三部分組 成，打殼桿將打殼氣缸和打殼錘頭連接起來，打殼錘頭與打殼桿通過焊接的方 法連接。人們?yōu)榱私档湾N頭消耗、提高鋁液的質(zhì)量，對打殼錘頭進行合金化的 同時改善錘頭與打殼桿的連接強度，采取了很多措施，但現(xiàn)有技術(shù)在不同程度 上存在如下問題
① 為了提高錘頭的使用壽命，采用高合金化，隨著錘頭中合金元素含量的 提高，焊接性能下降，焊接時易產(chǎn)生裂紋，在打殼的過程中裂紋擴展，錘頭斷 裂，使錘頭的消耗增加，鋁液中鐵含量增加，鋁液質(zhì)量降低。
② 在北方冬季溫度低，Q235鍛造、ZG235鑄造錘頭焊接時，由于焊接面積 小，冷卻速度大，焊接部位易產(chǎn)生裂紋，出現(xiàn)上述錘頭掉落的現(xiàn)象，而為了改 善焊接質(zhì)量采用套裝式焊接結(jié)構(gòu)，錘頭尾部加長，錘頭重量增加，增加氣缸動 能的消耗。
③ 鍛造、鑄造錘頭為了形成套裝結(jié)構(gòu)，使錘頭加長部分與打殼桿配合，采 用機械加工的方法，錘頭成本增加。
④ 采用鑲鑄的方法，鑲鑄件也需要加工，增加重量和成本。 由于上述問題的存在，提高錘頭壽命，降低錘頭消耗，提高鋁液質(zhì)量，降
低勞動強度的同時，減輕錘頭重量，改善合金錘頭焊接質(zhì)量，減少錘頭脫落具 有重要的意義。
近年來，國內(nèi)對降低錘頭消耗進行了大量的研究工作，取得了很大的進展，申請的專利有"鋁電解打殼錘頭"(200610050934. 1)在耐熱鋼錘頭上加工出 凸臺，但增加了錘頭重量，與打殼桿焊接時易產(chǎn)生裂紋。"鋁電解槽用雙金屬抗 磨損防溶蝕打殼錘頭"(CN200420014301. 1)采用復(fù)合鑄造，鑄造工藝過程不 易控制，兩部分結(jié)合強度低，隨機性大，上下兩部分易分離。"預(yù)焙陽極鋁電解 槽打殼錘頭"(CN200520076577. 7)，使用耐熱合金鋼與丁字型錘柄鑄為一體， 丁字型錘柄需要加工，增加成本。專利CN200520076577. 7、 . CN200420014301. 1 錘頭端部與打殼桿平面焊接，結(jié)合強度低，且錘頭重、易造成錘頭脫落。采用 鑲鑄結(jié)構(gòu)或焊接鑲套結(jié)構(gòu)，沒有從根本上改善焊接質(zhì)量，同時鑲鑄塊或整鑄錘 頭鑲套凸臺的加工增加生產(chǎn)成本和重量，依然存在錘頭脫落的問題。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種易 于焊接且焊接牢固、重量輕、易于生產(chǎn)的輕型防脫落打殼錘頭。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為
一種鋁電解用輕型防脫落打殼錘頭，包括錘頭體，其特征在于所述的錘 頭體中鑲鑄一鋼管，所述鋼管的前段設(shè)有加強連接孔洞，設(shè)有加強連接孔洞的 鋼管前段與錘頭體鑲鑄為一體；鋼管中段及錘頭體共同部分形成一段空腔；鋼 管伸出錘頭體的部分與打殼桿套裝后，采用環(huán)焊和2 4個焊接缺口焊接固定在一起。
所述鋼管伸出錘頭體的部分與打殼桿焊接固定在一起，還同時采用銷釘固 定并焊接。
本實用新型提供的上述鋁電解用打殼錘頭結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比，首次采用 鋼管鑲鑄，環(huán)焊和缺口焊接相結(jié)合，與傳統(tǒng)的鑲鑄、焊接工藝比較，具有以下 特點
①采用鋼管作為鑲鑄件，并且鋼管上設(shè)置了加強連接空洞，錘頭體與鋼管 間鑲鑄結(jié)合牢固，在增加套裝焊接結(jié)構(gòu)的同時，錘頭重量減少10%，錘頭材料的 消耗減少，生產(chǎn)成本低。② 加長部分使用鋼管，套裝部位加長，焊接性能良好，易于實現(xiàn)開口焊接 和環(huán)形焊接，焊縫長度增加，打殼桿與錘頭焊接強度高，使錘頭高合金化易于 實現(xiàn)。
③ 錘頭采用砂型頂注或側(cè)注工藝鑄造，工藝適應(yīng)性強，易于生產(chǎn)。
④ 本結(jié)構(gòu)、工藝適用于各種打殼錘頭材料，工序少，適應(yīng)性好，操作方便， 易于實施。
⑤ 套裝部分使用成型鋼管，省去了套裝部位的加工，減少了加工費用。

圖1為打殼錘頭的一種結(jié)構(gòu)示意圖2為打殼錘頭的另一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為鑄造時頂注工藝示意圖； 圖4為鑄造時側(cè)注工藝示意圖。
具體實施方式如圖1所示，本實用新型提供的輕型防脫落打殼錘頭實施例 中，錘頭體1中鑲鑄一鋼管2，鋼管2采用標(biāo)準(zhǔn)鋼管，鋼管2的直徑根據(jù)打殼桿 3的直徑來確定。所述鋼管2的前段均勻設(shè)有直徑為20 30mm、數(shù)量為10 20 個加強連接孔洞201，設(shè)有加強連接孔洞201的鋼管2的前段與錘頭體1鑲鑄為 一體；鋼管2的中段及錘頭體1共同部分形成一段空腔；鋼管2伸出錘頭體1 的部分插入打殼桿3中，打殼桿3的管口處設(shè)有2 4個焊接缺口 4，鋼管2伸 出錘頭體1的部分與打殼桿3套裝后，采用環(huán)焊和缺口焊固定在一起，且同時 采用銷釘5固定并焊接。
如圖2所示，結(jié)構(gòu)與圖1實施例基本相同，區(qū)別在于打殼桿3的直徑小， 將其插入鋼管2中，鋼管2的管口處設(shè)有2 4個焊接缺口 4。
如圖3所示為打殼錘頭的一種鑄造工藝圖，該打殼錘頭采用頂注工藝鑄造 時，在鋼管2中填充型砂，并在鋼管2中設(shè)置與型腔連通的澆道7，將處理好的 鐵水或鋼水由澆道7澆入由砂型6形成的型腔8、鋼管2的前段及其加強連接孔 洞201中，澆注完成后，清理澆注系統(tǒng)及鑲鑄鋼管中的填砂。如圖4所示為打殼錘頭的另一種鑄造工藝圖，該打殼錘頭采用側(cè)注工藝鑄
造時，在鋼管2中填充型砂，并設(shè)置出氣孔，澆道9設(shè)置在由砂型形成的型腔8 的一側(cè)，且與型腔8連通，將處理好的鐵水或鋼水由澆道9澆入型腔8、鋼管2 的前段及其加強連接孔洞201中，澆注完成后，清理澆注系統(tǒng)及鑲鑄鋼管中的 填砂。
以上所述的僅是本實用新型較佳實施例。應(yīng)當(dāng)指出對于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在本實用新型所提供的技術(shù)啟示下，還可以做出其它等同變型和改 進，均可以實現(xiàn)本實用新型的目的，都應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種鋁電解用輕型防脫落打殼錘頭，包括錘頭體，其特征在于所述的錘頭體中鑲鑄一鋼管，所述鋼管的前段設(shè)有加強連接孔洞，設(shè)有加強連接孔洞的鋼管前段與錘頭體鑲鑄為一體；鋼管中段及錘頭體共同部分形成一段空腔；鋼管伸出錘頭體的部分與打殼桿套裝后，采用環(huán)焊和2～4個焊接缺口焊接固定在一起。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁電解用輕型防脫落打殼錘頭，其特征在于所 述鋼管伸出錘頭體的部分與打殼桿焊接固定在一起，還同時采用銷釘固定并焊接。
專利摘要本實用新型提供了一種鋁電解用輕型防脫落打殼錘頭，包括錘頭體，其特征在于所述的錘頭體中鑲鑄一鋼管，所述鋼管的前段設(shè)有加強連接孔洞，設(shè)有加強連接孔洞的鋼管前段與錘頭體鑲鑄為一體；鋼管中段及錘頭體共同部分形成一段空腔；鋼管伸出錘頭體的部分與打殼桿套裝后，采用環(huán)焊和2～4個焊接缺口焊接固定在一起。還同時采用銷釘固定并焊接。該打殼錘頭采用鋼管作為鑲鑄件，易于焊接且焊接牢固；錘頭體與鋼管間鑲鑄結(jié)合牢固，在增加套裝焊接結(jié)構(gòu)的同時，錘頭重量減少10％，錘頭材料的消耗減少；采用砂型頂注或側(cè)注工藝鑄造，工藝適應(yīng)性強，易于生產(chǎn)、生產(chǎn)成本低。
文檔編號C25C3/14GK201420097SQ20092015102
公開日2010年3月10日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者孟軼英, 張整社, 張明謙, 張勝全, 耿志軍 申請人:蘭州連城隴興鋁業(yè)有限責(zé)任公司;蘭州理工大學(xué)