本發(fā)明涉及一種電解槽鋼殼強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下修復(fù)的方法。

背景技術(shù)：

鋁電解槽是在高溫熔鹽狀態(tài)下進(jìn)行工作的生產(chǎn)設(shè)備，它的陰極內(nèi)襯不可避免地會(huì)受到電解質(zhì)液和鋁液的侵蝕。由于侵蝕所產(chǎn)生的應(yīng)力作用使槽體變形和內(nèi)襯破損（如側(cè)壁向外鼓出，上部較大，四角上抬，殼底有時(shí)呈船行，電解槽側(cè)部由于有側(cè)部爐槽幫保護(hù)，通常不易被電解質(zhì)侵蝕而破損。但是如果電解槽出現(xiàn)病槽或者其他原因，就會(huì)破壞爐幫從而可能導(dǎo)致側(cè)壁炭素材料被局部腐蝕，致使槽殼直接與熔融電解質(zhì)或鋁液接觸而造成側(cè)部破損，最終導(dǎo)致嚴(yán)重漏槽），從而影響到電解槽的使用壽命，當(dāng)槽體出現(xiàn)上述狀況時(shí)需停槽維修，電解槽在大修期間不生產(chǎn)，同時(shí)材料和人工耗費(fèi)也很多，因此如何在保證質(zhì)量的前提下快速高效的完成對(duì)電解槽鋼殼的維修，使其很快的投入到生產(chǎn)中是電解槽廠家面臨的一個(gè)問(wèn)題。

在鋼殼維修工藝中焊接修補(bǔ)占有很大的比例，而電解車間存在很大的磁場(chǎng)，在這種強(qiáng)磁環(huán)境下，常規(guī)的焊接很難進(jìn)行，所以現(xiàn)有的電解槽鋼殼修補(bǔ)技術(shù)是將變形受損的鋼殼調(diào)離車間，進(jìn)行校正變形后對(duì)破損部位和底部側(cè)部鋼筋加強(qiáng)版進(jìn)行焊接修補(bǔ)和加固，這樣就避免了強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境帶來(lái)的維修的不便。在上述維修技術(shù)工藝下，起吊和安裝鋼殼需要花費(fèi)很大的人力和物力，在并且在施工過(guò)程中操作難度大，危險(xiǎn)系數(shù)高，是一種比較耗資且效率低下的鋼殼修復(fù)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要目的是避免鋼殼維修過(guò)程中的繁瑣起吊步驟，提供一種強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下在鋼殼原位置即可進(jìn)行校正修復(fù)的方法，極大的提升了維修周期，降低了維修成本。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

電解槽鋼殼強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下修復(fù)的方法，步驟如下：

1）鋼殼的清理：在電解槽刨爐結(jié)束后，將破損鋼殼內(nèi)外周圍的氧化鋁熔渣、廢棄炭塊及其他浮灰物質(zhì)清除干凈；

2）鋼殼側(cè)部加固筋板的定位切割：沿槽殼內(nèi)壁變形趨勢(shì)劃出受力集中點(diǎn)，在應(yīng)力集中處與牛腿加強(qiáng)筋平行受力點(diǎn)，進(jìn)行應(yīng)力消除處理，計(jì)算回鐃余度，準(zhǔn)確定位切口位置，切口拉伸呈三角狀，用應(yīng)力孔釋放加固筋板的內(nèi)應(yīng)力；

3）變形校正：在鋼殼上部沿鋼殼寬度方向間隔架設(shè)拉力工具，使向外鼓出的鋼殼外壁逐漸收縮至原位置，使鋼殼變形復(fù)位；

4）鋼殼底部工字梁的焊接修復(fù)：在完成步驟3）后對(duì)工字梁與鋼殼間的開(kāi)裂間隙處進(jìn)行焊接修補(bǔ)；

5）鋼殼側(cè)部加固筋板的焊接：在完成步驟4）后，將一塊與步驟2）切口同等大小和厚度的鋼板嵌入到步驟2）的切口中，并對(duì)契合面進(jìn)行焊接；

6）加強(qiáng)筋側(cè)板維修：設(shè)置加強(qiáng)筋側(cè)板對(duì)稱的應(yīng)力消除孔4-8個(gè)，制作厚度20mm以上同等大小和強(qiáng)度的加強(qiáng)鋼板，定位開(kāi)孔后用螺栓固定定位，緊固螺栓，最后將鋼板的四周焊合到鋼殼上；

7）鋼殼破損部位的修補(bǔ)：清理破損部位，修邊齊角，再準(zhǔn)備一塊與母材同等規(guī)格比破損部位略大的鋼板，將鋼板貼在鋼殼的破損部位，后將鋼板的四周焊合到鋼殼上；

8）待焊縫冷卻后，松開(kāi)拉力工具，退火退磁，即完成鋼殼的修復(fù)。

本發(fā)明方法避免鋼殼維修過(guò)程中的繁瑣起吊步驟，在鋼殼原位置強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下即可進(jìn)行校正修復(fù)，極大的提升了維修周期，降低了維修成本。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

鋁電解槽在運(yùn)行一個(gè)周期后其鋼殼由于高溫溶液侵蝕所產(chǎn)生的應(yīng)力作用使槽殼發(fā)生變形，側(cè)壁向外鼓出，上部較大，四角上抬，殼底有時(shí)呈船行。電解槽側(cè)部由于有側(cè)部爐槽幫保護(hù)，通常不易被電解質(zhì)侵蝕而破損。但是如果電解槽出現(xiàn)病槽或者其他原因，就會(huì)破壞爐幫從而可能導(dǎo)致側(cè)壁炭素材料被局部腐蝕，致使槽殼直接與熔融電解質(zhì)或鋁液接觸而造成側(cè)部破損，最終導(dǎo)致嚴(yán)重漏槽。對(duì)上述破損鋼殼原位強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下修復(fù)的過(guò)程如下：

1、鋼殼的清理：在電解槽刨爐結(jié)束后，將破損鋼殼內(nèi)外周圍的氧化鋁熔渣、廢棄炭塊及其他浮灰物質(zhì)清除干凈，為維修操作提供空間。

2、鋼殼側(cè)部加固筋板的切割：在鋼殼受熱變形后，鋼殼整體向外鼓出，因此鋼殼側(cè)部加固筋板內(nèi)有很大的應(yīng)力，沿槽殼內(nèi)壁變形趨勢(shì)劃出受力集中點(diǎn)，在應(yīng)力集中處與牛腿加強(qiáng)筋平行受力點(diǎn)，進(jìn)行應(yīng)力消除處理，計(jì)算回鐃余度，準(zhǔn)確定位切口位置，切口拉伸呈三角狀，用應(yīng)力孔釋放加固筋板的內(nèi)應(yīng)力。

3、鋼殼校正：在鋼殼上部沿鋼殼寬度方向每隔若干米（視變形情況而定）掛設(shè)倒鏈，然后慢慢收縮倒鏈，使向外鼓出的鋼殼外壁逐漸收縮原位置，為了防止拉校過(guò)度，在鋼殼外壁收縮到一定程度但未完全歸位時(shí)殼內(nèi)放置校正胎具，此步驟完成后保持倒鏈呈拉緊受力狀態(tài)。

4、鋼殼底部工字梁的焊接修復(fù)：鋼殼受熱變形后會(huì)使鋼殼四角上翹，使得其底部工字梁與鋼殼底部開(kāi)裂脫離，在完成步驟3后對(duì)工字梁與鋼殼的開(kāi)裂間隙處進(jìn)行焊接修補(bǔ)，由于其裂縫一般不大，所以可在做簡(jiǎn)單的防磁裝置后可進(jìn)行焊接填滿開(kāi)裂間隙缺口。

5.鋼殼側(cè)部加固筋板的焊接：在完成步驟4）后，將一塊與步驟2）切口同等大小和厚度的鋼板嵌入到步驟2）的切口中，然后利用焊槍對(duì)其契合面進(jìn)行多道多層堆焊。

6.加強(qiáng)筋側(cè)板維修：設(shè)置加強(qiáng)筋側(cè)板對(duì)稱的應(yīng)力消除孔4-8個(gè)，制作厚度20mm以上同等大小和強(qiáng)度的加強(qiáng)鋼板，定位開(kāi)孔后用24mm以上螺栓固定定位，緊固螺栓，最后將鋼板的四周焊合到鋼殼上。

7.鋼殼破損部位的修補(bǔ)：清理破損部位，修邊齊角，再準(zhǔn)備一塊與母材同等規(guī)格比破損部位略大的鋼板，將鋼板貼在鋼殼的破損部位，后將鋼板的四周焊合到鋼殼上。

8.在完成上述所有步驟后待側(cè)部和底部焊縫冷卻后松開(kāi)倒鏈，然后取下校正胎具，退磁退火消除二次應(yīng)力，即完成整個(gè)修復(fù)過(guò)程。

回?fù)嫌喽仁侵父鶕?jù)實(shí)際情況對(duì)鋼板進(jìn)行加熱，使鋼板進(jìn)行反變形后的線位移，其計(jì)算可參考文獻(xiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》1993年12月第三版，化學(xué)工業(yè)出版社，18-111。具體公式如下：

其中，M彎矩、m計(jì)算力、E鋼的彈性模量、J鋼的截面慣矩、e長(zhǎng)度值。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。