CN104028875B - 铝电解槽的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铝电解槽的制作方法。包括有铝电解槽胎具的制作；将斜侧板与长侧板固定在斜侧板胎具与长侧板胎具上，然后将加工好的长侧摇篮架支座在长侧板上进行定位组对，调整后的卡具将长侧板与长侧板胎具接触紧密固定，按方案焊接顺序进行施焊；端侧板在下料、卷制完成后安放到端侧板胎具上，调整后的卡具将端侧板与端侧板胎具接触紧密固定，然后划出各组对位置线，焊接完后待冷至常温；对于长侧板与斜侧板的焊接采用由中间向两边分段退焊，对于端侧板的焊接采用分批次顺序焊接，以上均为焊接一次成型。本发明操作方便，成本低廉，能够一次成型，防止拼装过程中产生变形，提高加工效率，保证产品质量。

Description

铝电解槽的制作方法
技术领域
本发明涉及预焙阳极电解槽生产技术领域，具体涉及到一种铝电解槽的制作方法。
背景技术
500KA铝电解槽槽壳采用单层围带船型结构，是电解槽的主体部分，每台电解槽槽壳重量为48t，外形尺寸为18520*4440*550(mm)，它由长侧板、端侧板、底板等焊接组装而成。此电解槽槽型和结构在国内属首创技术比较先进，是目前国内同期新建电解铝工程采用的较大的槽型，也是结构较复杂的一种槽型。
以往通常的做法是，在端侧板拼装、焊接过程中，加设临时支撑，焊接完毕后，再把临时支撑切除，并打磨平整。但是拼装、焊接过程中，受热变形量相当大，变形措施控制不好，焊接完成后，必须进行火焰及机械矫正，才能进行槽壳的拼装，浪费人力、物力，并且效果相当差，无法保证质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述存在的不足，提供一种操作方便，成本低廉，能够一次成型，防止拼装过程中产生变形，提高加工效率，保证产品质量的铝电解槽的制作方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
铝电解槽的制作方法，其特征在于，包含如下步骤：
进行铝电解槽胎具的制作，在一个长侧板胎具两侧对称安装有矩形长条状的倾斜的斜侧板胎具，构成开口逐渐增大的槽体，并在槽体两端面设有端侧板胎具；在长侧板胎具表面两侧分别等距离设置多个用于卡住长侧板的卡具；
端侧板胎具采用钢板和工字钢拼接而成，在端侧板胎具内部设置等腰梯形挖空部，其挖空部的形状与槽体的形状相同，外形尺寸比槽体大6-8mm，预留出端侧板拼装、焊接的变形量；
胎具制作完成后，进行各项指标的检查，包括平整度、扭曲、弧度，保证端侧板的成型质量；
将斜侧板与长侧板固定在斜侧板胎具与长侧板胎具上，然后将加工好的长侧摇篮架支座在长侧板上进行定位组对，调整后的卡具将长侧板与长侧板胎具接触紧密固定，按方案焊接顺序进行施焊，采用CO2气体保护焊以减少焊接收缩变形，脱胎后检查长侧板结构；
端侧板在下料、卷制完成后安放到端侧板胎具上，调整后的卡具将端侧板与端侧板胎具接触紧密固定，然后划出各组对位置线，按沿板→角板→丁字板→围带的顺序组对点固，焊接完后待冷至常温，脱胎后检查端侧板结构；
对于长侧板与斜侧板的焊接采用由中间向两边分段退焊，对于端侧板的焊接采用分批次顺序焊接，以上均为焊接一次成型。
在上述方案中，所述的分段退焊为制订分段跳跃式焊接顺序并进行数字编排，避免焊接顺序不合理导致应力集中产生变形，分别由焊工A、焊工B两人同时从中间向两端进行跳跃式分段、对称焊接；对长侧板焊点顺序进行数字编排，即：1、3、5单数顺序第一次；2、4、6双数顺序第二次。
在上述方案中，所述的分批次顺序焊接是分别由焊工A、焊工B两人，对端侧板焊点顺序进行数字编排，即：1、2、3、4、5、6为顺序第一次，7、8、9、10、11为顺序第二次；其中，每一次焊接的焊点编排数字顺序轨迹为波浪形。
焊接采用CO2气体保护焊和手工电弧焊相结合，焊接顺序为丁字板与槽沿板 →丁字板与围带 → 丁字板与端侧壁板。焊接时自中间向两边分段退焊，槽沿板与围板内角缝等焊工操作者看不见不易施焊时，可将短侧板结构连同胎具放倒或吊到自制的支架上进行焊接。整个焊接过程由两个人进行，焊接一次成型，无需考虑焊接变形，速度非常快。
本发明的技术优势在于：
拼装质量好、速度快：正常情况下拼装、焊接只需铆工2人，电焊工2人，零件制作好，直接安放到胎具上进行拼装、焊接，能很好的控制拼装、焊接质量，拼装、焊接速度非常快，能很好的节省人力、物力，大大节约了施工成本；
因电解槽是采用专用胎具进行变形控制的，制作完成后无需进行变形调整，并且胎具能重复利用，提高了加工效率，保证了产品质量。
附图说明
图1是本发明实施例的长侧板胎具和斜侧板胎具结构截面图；
图2是本发明实施例的端侧板胎具结构图；
图3是本发明实施例的端侧板焊接顺序数字编排示意图；
图4是本发明实施例的长侧板焊接顺序数字编排示意图；
图中：1—长侧板胎具，2—斜侧板胎具，3—横向工字钢梁，4—纵向工字钢梁，5—T型卡具，6—U型卡具，7—胎具底横梁，8—横梁板，9—纵梁板，10-端支梁板，11—端侧板纵向工字钢梁，12-外纵向面板。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步的说明：
铝电解槽的制作方法，包含如下步骤：
如图1和图2所示，进行铝电解槽胎具的制作，设置一个矩形长条状的长侧板胎具1，长侧板胎具1两侧对称安装矩形长条状的倾斜的斜侧板胎具2，构成开口逐渐增大的槽体，并在槽体两端面设安装端侧板胎具；所述的长侧板胎具1表面两侧分别等距离设置有多个U型卡具6和T型卡具5用于卡住长侧板，U型卡具6和T型卡具5的等距离间距均为500mm；所述的长侧板胎具1底部安装有支撑装置，支撑装置包括有竖直的纵向工字钢梁4、水平的横向工字钢梁3以及横向工字钢梁3底部的胎具底横梁7；所述的端侧板胎具内部设有等腰梯形挖空部，其挖空部的形状与槽体的形状相同，外形尺寸比槽体大6-8mm；端侧板胎具为横梁板8与纵梁板9构成的立体网格结构，并在外面包裹有外纵向面板12，其立体网格下方两侧对称安装有三角形的端支梁板10，构成等腰梯形内空结构，并在端支梁板10之间安装有用于加强支撑的端侧板纵向工字钢梁11。
胎具制作完成后，进行各项指标的检查，包括平整度、扭曲、弧度，保证端侧板的成型质量；
将斜侧板与长侧板固定在斜侧板胎具2与长侧板胎具1上，然后将加工好的长侧摇篮架支座在长侧板上进行定位组对，调整后的卡具将长侧板与长侧板胎具1接触紧密固定，按方案焊接顺序进行施焊，采用CO2气体保护焊以减少焊接收缩变形，脱胎后检查长侧板结构；
端侧板在下料、卷制完成后安放到端侧板胎具上，调整后的卡具将端侧板与端侧板胎具接触紧密固定，然后划出各组对位置线，按沿板→角板→丁字板→围带的顺序组对点固，焊接完后待冷至常温，脱胎后检查端侧板结构；
对于长侧板与斜侧板的焊接采用由中间向两边分段退焊，对于端侧板的焊接采用分批次顺序焊接，以上均为焊接一次成型；
在本实施例中，如图4所示的分段退焊为制订分段跳跃式焊接顺序并进行数字编排，避免焊接顺序不合理导致应力集中产生变形，分别由焊工A、焊工B两人同时从中间向两端进行跳跃式分段、对称焊接；对焊点顺序进行数字编排，即：1、3、5单数顺序第一次；2、4、6双数顺序第二次。
在本实施例中，如图3所示的分批次顺序焊接是分别由焊工A、焊工B两人，对端侧板焊点顺序进行数字编排，即：1、2、3、4、5、6为顺序第一次，7、8、9、10、11为顺序第二次；其中，每一次焊接的焊点编排数字顺序轨迹为波浪形。
焊接采用CO2气体保护焊和手工电弧焊相结合，焊接顺序为丁字板与槽沿板 →丁字板与围带 → 丁字板与端侧壁板。焊接时自中间向两边分段退焊，槽沿板与围板内角缝等焊工操作者看不见不易施焊时，可将短侧板结构连同胎具放倒或吊到自制的支架上进行焊接。整个焊接过程由两个人进行，焊接一次成型，无需考虑焊接变形，速度非常快。
以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (2)

1.铝电解槽的制作方法，其特征在于，包含如下步骤：
进行铝电解槽胎具的制作，在一个长侧板胎具两侧对称安装有矩形长条状的倾斜的斜侧板胎具，构成开口逐渐增大的槽体，并在槽体两端面设有端侧板胎具；在长侧板胎具表面两侧分别等距离设置多个用于卡住长侧板的卡具；
端侧板胎具采用钢板和工字钢拼接而成，在端侧板胎具内部设置等腰梯形挖空部，其挖空部的形状与槽体的形状相同，外形尺寸比槽体大6-8mm，预留出端侧板拼装、焊接的变形量；
胎具制作完成后，进行各项指标的检查，包括平整度、扭曲、弧度，保证端侧板的成型质量；
将斜侧板与长侧板固定在斜侧板胎具与长侧板胎具上，然后将加工好的长侧摇篮架支座在长侧板上进行定位组对，调整后的卡具将长侧板与长侧板胎具接触紧密固定，按方案焊接顺序进行施焊，采用CO2气体保护焊以减少焊接收缩变形，脱胎后检查长侧板结构；
端侧板在下料、卷制完成后安放到端侧板胎具上，调整后的卡具将端侧板与端侧板胎具接触紧密固定，然后划出各组对位置线，按沿板→角板→丁字板→围带的顺序组对点固，焊接完后待冷至常温，脱胎后检查端侧板结构；
对于长侧板与斜侧板的焊接采用由中间向两边分段退焊，对于端侧板的焊接采用分批次顺序焊接，以上均为焊接一次成型；
所述的分批次顺序焊接是分别由焊工A、焊工B两人，对端侧板焊点顺序进行数字编排，即：1、2、3、4、5、6为顺序第一次，7、8、9、10、11为顺序第二次；其中，每一次焊接的焊点编排数字顺序轨迹为波浪形。
2.如权利要求1所述的铝电解槽的制作方法，其特征在于，所述的分段退焊为制订分段跳跃式焊接顺序并进行数字编排，避免焊接顺序不合理导致应力集中产生变形，分别由焊工A、焊工B两人同时从中间向两端进行跳跃式分段、对称焊接；对长侧板焊点顺序进行数字编排，即：1、3、5单数顺序第一次；2、4、6双数顺序第二次。
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