[发明专利]一种电解槽强磁场带电铝母线的不停电修复工艺

说明书

本发明涉及电解槽强磁场带电母线的不停电修复技术领域，公开了一种电解槽强磁场带电铝母线的不停电修复工艺：步骤一、喷砂处理；步骤二、表面氧化膜的处理；步骤三、热喷涂修复；步骤四、热喷涂涂层的打磨。这种电解槽强磁场带电铝母线的不停电修复工艺，实现了在强磁环境下，不停电对带电铝母线或阳极导杆凹坑的表面修复；提高了对带电铝母线或阳极导杆凹坑表面的修复效率，降低了修复成本。

技术领域

本发明涉及电解槽强磁场带电母线的不停电修复技术领域，尤其涉及一种电解槽强磁场带电铝母线的不停电修复工艺。

背景技术

电解槽由槽体、阳极和阴极组成，在阳极与电解质熔体界面处发生氧化反应，在阴极还原出铝；因此电解槽是铝冶炼中重要的设备。

电解槽用电量大，导线布置较为复杂，整个电解车间产生强大的电磁场。根据电流强度不同，电解槽磁场强度设计最大值为20~50GS，但实际运行过程中的磁场强度值已经达到850GS，因此电解槽的工作环境为强磁场环境。铝电解槽在冶炼铝的过程中，阳极导杆和水平铝母线的固定连接通过固定耳和螺栓固定，当阳极导杆和水平铝母线的压接面的电压为20毫伏以下为压接良好状态，当此处的电压超过20毫伏以上就会出现效应产生电火花，同时伴随着嘭嘭的响声，导致阳极导杆和水平铝母线的压接面出现不同程度的凹坑，阳极导杆和水平铝母线压接面的凹坑导致固定连接松动，进一步使阳极导杆和水平铝母线的压接面出现间隙，导电面积减少，单位面积的电流密度增大电压陡升，导致阳极导杆和水平铝母线的压接面产生更大的效应、电火花和更多嘭嘭响声；影响到电解槽的正常的运行。

现有技术中阳极导杆和水平铝母线的压接面出现凹坑，需要将其焊接修复，因为电解槽在运行状态处于强电磁环境，导致整个焊接过程困难、焊缝成型质量差，甚至有可能使焊接过程无法实施。冶炼企业通常的做法是将整个电解槽阳极导杆支架拆除，这样就导致电解槽必须处于停电状态。

目前国内的铝冶炼企业在不断努力探索，在不停电的工况下，尝试采用新的焊接修复技术，对带电铝母线和阳极导杆压接面凹坑进行修复。例如采用不锈钢屏蔽环，在铝母线带电的工况下，用常规的焊接方法焊接修复阳极导杆和水平铝母线的压接面的凹坑，此种方法应用范围及其有限，只适合于电流较小和磁场简单的场合，而由于铝电解槽周围情况的复杂性，实际运行过程中在槽边母线任意一点的磁场都是三维立体旋转磁场，并且是随时间的变化而变化的，磁场强度很大，磁场沿各个方向都有分布，很难采用常规“蔽、防、导、疏、扰”等工艺技术消除磁场影响，尤其是垂直于焊缝方向的磁场分量更难屏蔽，而且消磁成本很高，所以无法在实际生产中进行大范围推广应用。同样有的铝冶炼企业采用气焊、气压焊搅拌摩擦焊和浇铸焊接的方法，由于其焊接效率较低以及气压焊时加压工艺的限制，不适用铝电解槽的现场焊接操作。

现有技术中对于不停电焊接修复铝母线的凹坑，也有应用的先例；如先将带电铝母线上损伤区切除，然后将预先制作的预制铝块安放在切除的损伤区中，通过磨光处理；最后在铝母线和预制铝块的连接孔中插入紧密配合的石墨棒，称取适量的铝基自蔓延焊粉装入间隙中，用火泥密封，并在铝母线和预制铝块表面撒上引火粉，插入引线放热焊接，此种方法实现了，在不停电工况下对带电铝母线修复焊接，但是焊接修成本高，增加了对铝母线和阳极导杆焊接修复成本，不利于企业经济效益的提高。发明人基于现有技术中的诸多缺陷研发了一种电解槽强磁场带电铝母线的不停电修复工艺，能够解决带电铝母线和阳极导杆在强磁场环境下的不停电修复问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种电解槽强磁场带电铝母线的不停电修复工艺，本发明工艺操作简单，修复成本低，重要的是可以实现在强磁环境下，不停电对带电铝母线或阳极导杆凹坑的表面修复；本发明以热喷涂技术为核心，以铝为基材，将铝基材加热到熔融或半熔融状态，以氧气为助燃剂，以乙炔为燃烧剂，利用喷枪的喷头将熔融铝雾化，以射流的状态喷射到带电铝母线或阳极导杆凹坑的表面，然后经过打磨处理，实现对带电铝母线或阳极导杆凹坑的不停电修复。

本发明提供一种电解槽强磁场带电铝母线的不停电修复工艺：