CN207171373U - 一种多功能立卧式钢爪修复设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多功能立卧式钢爪修复设备，属于电解铝技术领域。包括立式熔焊单元和窄缝电渣焊单元、电气控制柜、粉尘收集装置、循环水冷装置、化渣装置；所述立式熔焊单元它包括：模具提升装置、电极进给装置、圆棒自耗电极、立式熔焊模具、变压器；所述窄缝电渣焊单元它包括：窄缝电渣焊模具、钢板自耗电极、变压器、电极进给装置；通过电解铝阳极钢爪修复设备解决立式熔焊和人工修复存在的问题，降低劳动强度，提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多功能立卧式钢爪修复设备，属于电解铝技术领域。
背景技术
电解铝阳极钢爪是电解铝生产企业的大宗消耗件，由于阳极钢爪在使用过程中承载大功率的电流，又经常受到高温电解液的侵蚀，横梁与碳块之间的钢爪腿部位腐蚀严重，消耗巨大。目前，国内各电解铝生产企业对钢爪修复的方法均采用人工电焊修复和立式熔焊，由于损坏部位不同，损坏一半时使用立式熔铸焊接比人工焊接较为节省材料，如果整个腿都损坏，根据本技术采用窄缝电渣焊效率可以可以提高2-3倍，本技术可实现立式熔铸焊接和窄缝焊接。
人工焊接从钢爪腿腐蚀严重的部位去除，用新钢棒通过电焊焊接上去。存在下列问题：修复效率低，劳动强度大，一般人工修复每天为4-6个钢爪腿，全为手工作业，劳动强度大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种多功能立卧式钢爪修复设备，通过电解铝阳极钢爪修复设备解决立式熔焊和人工修复存在的问题，降低劳动强度，提高生产效率。
为了实现本实用新型的目的，采用如下技术方案：
一种多功能立卧式钢爪修复设备，它包括立式熔焊单元和窄缝电渣焊单元、电气控制柜、粉尘收集装置、循环水冷装置、化渣装置；
所述立式熔焊单元它包括：模具提升装置、电极进给装置、圆棒自耗电极、立式熔焊模具、变压器；
所述窄缝电渣焊单元它包括：窄缝电渣焊模具、钢板自耗电极、变压器、电极进给装置；
电气控制柜通过电缆与立式焊接单元、化渣装置、窄缝电渣焊接单元连接；
粉尘收集装置与化渣装置连接，粉尘收集装置通过耐高温风管连接至立式熔焊模具上方和窄缝电渣焊模具上方；
循环水冷装置与立式熔焊模具和窄缝电渣焊模具连接。
进一步的，变压器的一极与阳极钢爪连接，另一极通过电缆与电极进给装置连接，电极进给装置夹持圆棒自耗电极或钢板自耗电极。
进一步的，本钢爪修复设备还包括有中间操作平台、钢爪承载平台和立柱移动平台。
本实用新型的立式熔焊单元的工艺流程包括以下步骤：
1）、钢爪切割打磨：切除受到腐蚀的部位，钢爪与金属底座接触部位打磨呈现干净的金属表面；
2）、吊装至钢爪运转车：钢爪打磨完毕，用行车吊装至钢爪运转车，铝导杆朝下，钢爪朝上；
3）、安装底盘：钢爪吊装至钢爪运转车就位后，安装底盘，先放入底盘架后嵌入活动卡板，将卡板推紧卡住钢腿；
4）、模具定位：底盘安装完毕，启动小车前进/ 后退按钮，使模具移动至钢腿正上方，启动接引器/ 下按钮，使模具底端面与底盘接触即可；
5）、电极定位：模具定位后，启动电机升/ 降、旋转、伸缩按钮操作使电极处于模具的中心位置，电极底部与钢腿上端面间距保持35-45mm ；
6）、助熔剂熔化：以上准备工作完成后，启动水泵，当水压达到1.5kg 以上时启动化渣炉变压器，启动碳棒下降开关，使碳棒与坩埚内的碳块接触短路起弧，倒入助熔剂，熔化电流控制在1900-2100A，启动碳棒上升或下降开关，控制电流大小；
7）、助熔剂倒入模具：助熔剂完全熔化后，启动碳棒上升开关，提升碳棒，同时关闭变压器电源，启动“坩埚倒”开关，将助熔剂倒入渣勺内后，再倒入至立式熔焊模具，启动熔焊变压器按“开”钮，观察熔焊电流，电流在3000~3500A 之间启动自动熔焊；
8）、熔焊：启动自动熔焊后，设备会根据所设定的熔焊高度恒电流跟踪熔焊，熔焊完毕自动提升电极；
9）、冷却脱模：熔焊完毕，助熔剂在模具中冷却，待全部凝固后，启动模具上升开关，将模具与钢爪分离。
本实用新型的窄缝电渣焊单元的工艺流程包括以下步骤：
1）、钢爪切割打磨：从根部切除受损钢腿，钢爪与金属底座接触部位打磨呈现干净的金属表面；
2）、吊装至钢爪运转车：钢爪打磨完毕，用行车吊装至钢爪运转车，铝导杆平行于钢爪车；
3）、模具定位：把上模安装至钢腿与横梁上。
4）、电极定位：模具定位后，启动电机升/ 降、旋转、伸缩按钮操作使电极处于模具的中心位置，电极底部与模具底部间距保持35-45mm ；
5）、助熔剂熔化：以上准备工作完成后，启动水泵，当水压达到1.5kg 以上时启动化渣炉变压器，启动碳棒下降开关，使碳棒与坩埚内的碳块接触短路起弧，倒入助熔剂，熔化电流控制在1900-2100A，启动碳棒上升或下降开关，控制电流大小；
6）、助熔剂倒入模具：助熔剂完全熔化后，启动碳棒上升开关，提升碳棒，同时关闭化渣炉电源，启动“坩埚倒”开关，将助熔剂倒入渣勺后，并倒入窄缝电渣焊模具内，启动熔焊变压器按“开”钮，观察熔焊电流，电流在1500~2000A 之间启动自动熔焊；
8）、熔焊：启动自动熔焊后，设备会根据所设定的熔焊高度恒电流跟踪熔焊，熔焊完毕自动提升电极；
9）、冷却脱模：熔焊完毕，助熔剂在模具中冷却，待全部凝固后，将模具与钢爪分离。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型每天可修复20-30 个钢爪腿，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。
2、本实用新型的设备可对不同型号的钢爪进行修复，而且可以根据单个钢爪损坏程度自由选择焊接方式，适应性强，明显降低钢爪修复的材料消耗，从而降低修复成本。
附图说明
图1为本实用新型的立面结构示意图；
图2为本实用新型的俯视角度结构示意图；
图3为本实用新型坩埚跟碳棒的标注图；
图3中：31-坩埚；32-碳棒；
图4为本实用新型立式熔焊单元的工艺原理图；
图4中：23-渣液；
图5为本实用新型窄缝电渣焊单元的工艺原理图；
图5中：21-钢水；22-渣池。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述：
一种多功能立卧式钢爪修复设备，它包括立式熔焊单元和窄缝电渣焊单元、电气控制柜1、粉尘收集装置4、循环水冷装置6、化渣装置7；
所述立式熔焊单元它包括：模具提升装置2、电极进给装置3、圆棒自耗电极11、立式熔焊模具9、变压器5；
所述窄缝电渣焊单元它包括：窄缝电渣焊模具8、圆棒自耗电极12、变压器5、电极进给装置3；
电气控制柜1通过电缆与立式焊接单元、化渣装置7、窄缝电渣焊接单元连接；
粉尘收集装置4与化渣装置7连接，粉尘收集装置4通过耐高温风管连接至立式熔焊模具9上方和窄缝电渣焊模具8上方；
循环水冷装置6与立式熔焊模具9和窄缝电渣焊模具8连接。
变压器5的一极与阳极钢爪10连接，另一极通过电缆与电极进给装置3连接，电极进给装置3夹持圆棒自耗电极11或钢板自耗电极12。
本钢爪修复设备还包括有中间操作平台13、钢爪承载平台14和立柱移动平台15。
本设备模块化配置，立式熔焊单元和窄缝电渣焊单元数量可以自由配置。
电气控制柜通过PLC和触摸屏对化渣装置、立式熔焊装置、粉尘收集装置、窄缝熔焊装置和水冷循环装置进行统一程序化控制。
水冷循环装置通过水泵抽水至立柱熔焊模具和窄缝电渣焊模具进水处，经模具出水口流进循环水冷装置。
本实用新型的立式熔焊单元的工艺流程包括以下步骤（如图4）：
1）、钢爪切割打磨：切除受到腐蚀的部位，钢爪与金属底座接触部位打磨呈现干净的金属表面；
2）、吊装至钢爪运转车：钢爪打磨完毕，用行车吊装至钢爪运转车，铝导杆朝下，钢爪朝上；
3）、安装底盘：钢爪吊装至钢爪运转车就位后，安装底盘，先放入底盘架后嵌入活动卡板，将卡板推紧卡住钢腿；
4）、模具定位：底盘安装完毕，启动小车前进/ 后退按钮，使模具移动至钢腿正上方，启动模具/ 下按钮，使模具底端面与底盘接触即可；
5）、电极定位：模具定位后，启动电机升/ 降、旋转、伸缩按钮操作使电极处于模具的中心位置，电极底部与钢腿上端面间距保持35-45mm ；
6）、助熔剂熔化：以上准备工作完成后，启动水泵，当水压达到1.5kg 以上时启动化渣炉变压器，启动碳棒下降开关，使碳棒32与坩埚31内的碳块接触短路起弧，倒入助熔剂，熔化电流控制在1900-2100A，启动碳棒上升或下降开关，控制电流大小；
7）、助熔剂倒入模具：助熔剂完全熔化后，启动碳棒32上升开关，提升碳棒32，同时关闭变压器电源，启动“坩埚倒”开关，将助熔剂倒入渣勺内后，再倒入至立式熔焊模具，启动熔焊变压器按“开”钮，观察熔焊电流，电流在3000~3500A 之间启动自动熔焊；
8）、熔焊：启动自动熔焊后，设备会根据所设定的熔焊高度恒电流跟踪熔焊，熔焊完毕自动提升电极；
9）、冷却脱模：熔焊完毕，助熔剂在模具中冷却，待全部凝固后，启动模具上升开关，将模具与钢爪分离。
本实用新型的窄缝电渣焊单元的工艺流程包括以下步骤（如图5）：
1）、钢爪切割打磨：从根部切除受损钢腿，钢爪与金属底座接触部位打磨呈现干净的金属表面；
2）、吊装至钢爪运转车：钢爪打磨完毕，用行车吊装至钢爪运转车，铝导杆平行于钢爪车；
3）、模具定位：把上模安装至钢腿与横梁上。
4）、电极定位：模具定位后，启动电机升/ 降、旋转、伸缩按钮操作使电极处于模具的中心位置，电极底部与模具底部间距保持35-45mm ；
5）、助熔剂熔化：以上准备工作完成后，启动水泵，当水压达到1.5kg 以上时启动化渣炉变压器，启动碳棒32下降开关，使碳棒32与坩埚31内的碳块接触短路起弧，倒入助熔剂，熔化电流控制在1900-2100A，启动碳棒上升或下降开关，控制电流大小；
6）、助熔剂倒入模具：助熔剂完全熔化后，启动碳棒32上升开关，提升碳棒32，同时关闭化渣炉电源，启动“坩埚倒”开关，将助熔剂倒入渣勺后，并倒入窄缝电渣焊模具内，启动熔焊变压器按“开”钮，观察熔焊电流，电流在1500~2000A 之间启动自动熔焊；
8）、熔焊：启动自动熔焊后，设备会根据所设定的熔焊高度恒电流跟踪熔焊，熔焊完毕自动提升电极；
9）、冷却脱模：熔焊完毕，助熔剂在模具中冷却，待全部凝固后，将模具与钢爪分离。
Claims (3)
1.一种多功能立卧式钢爪修复设备，其特征在于：它包括立式熔焊单元和窄缝电渣焊单元、电气控制柜（1）、粉尘收集装置（4）、循环水冷装置（6）、化渣装置（7）；
所述立式熔焊单元它包括：模具提升装置（2）、电极进给装置（3）、圆棒自耗电极（11）、立式熔焊模具（9）、变压器（5）；
所述窄缝电渣焊单元它包括：窄缝电渣焊模具（8）、钢板自耗电极（12）、变压器（5）、电极进给装置（3）；
电气控制柜（1）通过电缆与立式焊接单元、化渣装置（7）、窄缝电渣焊接单元连接；
粉尘收集装置（4）与化渣装置（7）连接，粉尘收集装置（4）通过耐高温风管连接至立式熔焊模具（9）上方和窄缝电渣焊模具（8）上方；
循环水冷装置（6）与立式熔焊模具（9）和窄缝电渣焊模具（8）连接。
2.根据权利要求1所述的多功能立卧式钢爪修复设备，其特征在于：变压器（5）的一极与阳极钢爪（10）连接，另一极通过电缆与电极进给装置（3）连接，电极进给装置（3）夹持圆棒自耗电极（11）或钢板自耗电极（12）。
3.根据权利要求1所述的多功能立卧式钢爪修复设备，其特征在于：本钢爪修复设备还包括有中间操作平台（13）、钢爪承载平台（14）和立柱移动平台（15）。
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|---|---|---|---|---|
| CN109434342A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-08 | 内蒙古世星新材料科技有限公司 | 一种阳极钢爪焊接系统 |
| CN113182643A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-07-30 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | 一种深窄缝焊接中防止铁水外淌的方法 |
| CN114108035A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-01 | 熊敏 | 一种电解铝阳极钢爪的修复方法 |
| CN116571870A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-08-11 | 内蒙古世星新材料科技有限公司 | 一种全截面阳极钢爪电渣焊系统 |
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| CN116571870B (zh) * | 2023-07-14 | 2023-09-29 | 内蒙古世星新材料科技有限公司 | 一种全截面阳极钢爪电渣焊系统 |
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