摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)制造相關(guān)技術(shù)也有大幅度的提升和改進(jìn)。電解槽作為鋁電解行業(yè)中必須的生產(chǎn)設(shè)備，其制作和安裝質(zhì)量的好壞直接影響到鋁冶煉的質(zhì)量，因此本文就電解槽的制作和安裝工程質(zhì)量要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)樘嵘娊獠鄣馁|(zhì)量提供一定的借鑒。
關(guān)鍵詞：電解槽；制作安裝；質(zhì)量；管理
1電解槽的構(gòu)造特點(diǎn)
a.電解槽的構(gòu)造較為復(fù)雜，以400KA預(yù)焙陽(yáng)極電解槽為例，它主要由槽底支撐梁、搖籃式槽殼、電解槽上部結(jié)構(gòu)和電解槽槽罩組成。b.在進(jìn)行安裝時(shí)，搖籃式槽殼放在槽底支撐梁上，槽底支撐梁縱向安裝在基礎(chǔ)混凝土上。c.電解槽的槽殼是一個(gè)船型結(jié)構(gòu)物體，其組成的主要材料是鋼板。具體分析電解槽槽殼的組成部分包括一塊底板、兩塊側(cè)板、兩塊斜側(cè)板以及兩塊端板，其中兩塊端板的底端圍成四分之一周長(zhǎng)的圓弧，斜側(cè)板與側(cè)板和底板之間分別呈135度角，斜側(cè)板位于中間。d.電解槽的上部結(jié)構(gòu)是型鋼和鋼板進(jìn)行焊接的結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)下端用槽蓋板進(jìn)行密封，槽蓋板是鋼板焊接的結(jié)構(gòu)。e.電解槽的槽殼結(jié)構(gòu)較大，其制作方面的主要難點(diǎn)是焊接變形大，在進(jìn)行制作使控制焊接變形技術(shù)是施工的關(guān)鍵。f.電解槽的主要受力部分是搖籃槽殼以及上部大梁立柱，它們的質(zhì)量對(duì)電解槽的質(zhì)量有重要的影響，因此應(yīng)該保證搖籃槽殼和大梁立柱的焊接質(zhì)量，同時(shí)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接施工管理。g.電解質(zhì)的制作是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其工作量大且安裝具有一定的難度，因此應(yīng)該積極的尋找電解槽制作安裝方法，首先保證電解槽的制作安裝質(zhì)量，其次根據(jù)其工期合理的安排勞動(dòng)力，采取流水線的方式進(jìn)行施工，加快制作速度，提升制作效率，有效縮短電解質(zhì)制作的工期。
2電解槽的施工工藝
2.1電解槽槽殼的制作。a.電解槽槽殼底板的制作：電解槽槽殼的底板是由鋼板組合焊接而成的，通常情況下，可以由四張鋼板組合焊接。在槽殼底板具體制作過(guò)程中應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)：第一，對(duì)鋼板的選擇，施工制作之前應(yīng)該選擇平整度高的鋼板或者對(duì)所選的鋼板進(jìn)行校平，將鋼板的不平度控制在0.8/1000以內(nèi)，接著進(jìn)行下料，下料的時(shí)候可以選擇多嘴直條切割機(jī)或者半自動(dòng)切割機(jī)對(duì)鋼板進(jìn)行切割并用刨邊機(jī)對(duì)邊框和坡口進(jìn)行加工，將雙面的坡口變成V字形，最后再用刨邊機(jī)對(duì)底板進(jìn)行刨平處理，同樣將其不平度控制在0.8/1000范圍內(nèi)。第二，將底板放到組裝臺(tái)上進(jìn)行預(yù)裝，預(yù)裝的時(shí)候應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，另外應(yīng)該盡力縮小焊接間的縫隙，兩鋼板焊接之間的縫隙必須控制在2毫米以內(nèi)，底板的寬度應(yīng)該控制在5毫米以內(nèi)，同時(shí)在進(jìn)行正式底板焊接之前應(yīng)該首先對(duì)槽殼底板進(jìn)行點(diǎn)焊固定，并將收弧板和引弧板焊接在對(duì)接縫的頂端，槽殼底板焊接工作不完成不可拆除。第三，槽殼制作中，采用的是埋弧自動(dòng)焊的焊接方法對(duì)電解槽底板進(jìn)行焊接，這種焊接方法的焊接材料選用的H08A焊絲與431焊劑，同時(shí)選用焊劑的大小在0.4至3毫米之間。由于此方法焊接電流較大，因此在進(jìn)行正面焊接之后應(yīng)該翻過(guò)來(lái)對(duì)槽殼底板重復(fù)焊接一次，兩次焊接方法正反兩面應(yīng)該保持一致，焊接工作完成后需要對(duì)焊接面進(jìn)行清理鏟平。翻轉(zhuǎn)底板的時(shí)候可以使用底板翻轉(zhuǎn)胎與電解槽起重機(jī)共同完成，翻轉(zhuǎn)過(guò)后使用碳弧氣刨對(duì)底板的焊接縫隙進(jìn)行刨槽處理。第四，對(duì)電解槽底板進(jìn)行焊接完成后，應(yīng)該檢驗(yàn)焊接情況，如果存在變形情況應(yīng)該及時(shí)予以矯正，矯正之后再次檢測(cè)直至其不平度小于0.8/1000為止，然后將符合要求的底板的引弧板和收弧板切除，并將其端部用砂輪拋光修正，接著用專用的底板吊具將底板吊往組裝平臺(tái)進(jìn)行組裝工序，在吊離的時(shí)候應(yīng)該注意避免出現(xiàn)變形的狀況。b.端板和側(cè)板的制作。通常情況下，槽殼板的壁板由六塊組成，包括兩塊端板，兩塊長(zhǎng)側(cè)板和兩塊斜側(cè)板。在對(duì)電解槽槽殼進(jìn)行組裝之前要將端板、圍板和加強(qiáng)板焊接在一起，然后將長(zhǎng)側(cè)板與圍板、筋板和斜側(cè)板焊接在一起。c.電解槽槽殼的組裝。第一，電解槽槽殼組對(duì)搭建之后，應(yīng)該將底板吊放在組裝平臺(tái)上，保證電解質(zhì)的縱橫中心與平臺(tái)的縱橫中心保持一致.第二，將電解槽端板吊起，使端板與電解槽底板的槽殼內(nèi)環(huán)線對(duì)齊，對(duì)齊后進(jìn)行固定并校正中心線。調(diào)整端板使端板垂直，垂直度不超過(guò)1/1000，最后調(diào)整端板內(nèi)壁尺寸。第三，吊裝側(cè)板結(jié)構(gòu)這時(shí)槽殼基本整體就位，將內(nèi)環(huán)線和中心新校正對(duì)齊，將側(cè)板與端板進(jìn)行組裝，保證槽內(nèi)壁寬b（0,-5）mm，槽內(nèi)部長(zhǎng)L（-3，+3）mm，同樣槽內(nèi)壁高H（-3，+3）mm，槽殼的對(duì)角線的偏差不超過(guò)5mm。2.2電解槽槽體的安裝。a.在對(duì)電解槽的槽體進(jìn)行安裝前，應(yīng)該先對(duì)電解槽進(jìn)行檢測(cè)，將槽體的縱橫中心和標(biāo)高控制點(diǎn)找出，接著將檢測(cè)結(jié)果與土建資料進(jìn)行核對(duì)，保證無(wú)誤。b.用鋼筋混凝土基礎(chǔ)支墩在電解槽槽底進(jìn)行支撐，在鋼筋混凝土基礎(chǔ)支墩上用高分子絕緣板進(jìn)行鋪墊，絕緣板的厚度應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行處理。接著按照槽體的中心與基礎(chǔ)中心線重合的位置安裝槽底支撐梁，同時(shí)保證大梁同地面之間的絕緣程度符合設(shè)計(jì)要求。c.用起重機(jī)將電解槽的槽殼底板吊起后放入搖籃架底梁上，接著安裝端側(cè)板、側(cè)板和長(zhǎng)側(cè)板并用找正找平。最后焊接固定搖籃架底梁和側(cè)板并對(duì)電解槽槽體進(jìn)行整體檢查。2.3電解槽的焊接和焊接管理。在一般的工程施工中焊接方法可以有三種選擇，埋弧自動(dòng)焊接的方法、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接方法和手工電弧焊接的方法。a.埋弧自動(dòng)焊接法的特點(diǎn)是其焊接效率和焊接質(zhì)量都較高，焊接方法簡(jiǎn)單易操作不需要有過(guò)強(qiáng)的技術(shù)水平，很大程度上減輕了焊接人員的勞動(dòng)程度并且不會(huì)產(chǎn)生弧光輻射。b.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接方法的特點(diǎn)是焊接成本較低，焊接速度快、效率高，這種焊接方法適用范圍廣，具有良好的抗銹能力，焊接后產(chǎn)生的焊縫小，抗裂能力強(qiáng)，且該焊接方法采用明弧容易操作�，F(xiàn)階段在電解槽制作中主要采用的焊接工藝為埋弧自動(dòng)焊接法和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接法。
3電解槽制作的要點(diǎn)分析
3.1槽殼端短側(cè)。電解槽的槽殼為搖籃式設(shè)計(jì)因此導(dǎo)致其槽殼端短側(cè)的制作同傳統(tǒng)工藝有些差異，首先在進(jìn)行下料時(shí)應(yīng)該充分考慮焊接的收縮量，根據(jù)實(shí)際情況給與一定的預(yù)留，一般焊接收縮量可以按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)偌訌?.5%進(jìn)行預(yù)留。其次，對(duì)端板進(jìn)行切邊：短側(cè)板的最小長(zhǎng)度計(jì)算公式為：L=3（a1-a2）mm，其中L為端側(cè)板的最小長(zhǎng)度，a1為端側(cè)板的厚度，a2為長(zhǎng)側(cè)板的厚度。第三，組裝焊接的過(guò)程先將端頭在焊接臺(tái)胎具上進(jìn)行定位，然后在在鋼板上定出端頭上、中、下平翼板以及環(huán)板和立板的位置，并嚴(yán)格按照具體位置進(jìn)行組裝。最后要注意的是焊接過(guò)后一到兩個(gè)小時(shí)內(nèi)端側(cè)板為夾緊狀態(tài)，要進(jìn)行冷卻后再拆卸。3.2槽殼長(zhǎng)側(cè)。電解槽槽殼長(zhǎng)側(cè)制作過(guò)程應(yīng)該注意的是在對(duì)其進(jìn)行吊裝的時(shí)候要防治其產(chǎn)生變形，因此必須采用專門(mén)的吊具，另外在進(jìn)行吊裝時(shí)，不允許使用鋼絲繩直接捆綁而應(yīng)該使用專業(yè)的吊裝工具與豎吊夾進(jìn)行配合。最后長(zhǎng)側(cè)板完成焊接組裝后應(yīng)該進(jìn)行檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后使用專業(yè)吊具將其吊至指定地點(diǎn)安放，安放過(guò)程中也要防止其發(fā)生形變，對(duì)于檢驗(yàn)不合格的產(chǎn)品，堅(jiān)決不允許使用要及時(shí)修整，修整合格后才能使用。3.3槽殼搖籃架。在電解鋁生生產(chǎn)過(guò)程中，周?chē)h(huán)境受到電磁場(chǎng)和溫度影響強(qiáng)烈，導(dǎo)致鋁電解槽受力復(fù)雜多變，為了有效防止電解槽受力發(fā)生變形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該在電解槽兩側(cè)布置一定數(shù)量的搖籃架用于承受大部分的作用力，由于搖籃架受力較大，因此它的角部焊接質(zhì)量就顯得非常重要了，焊接操作人員應(yīng)該高度的重視。對(duì)于支座的焊接，采用H型鋼同槽鋼進(jìn)行連接，焊接方法采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊絲選用直徑為1.2mm的HO8Mn2SiA，焊接電流控制在250安至380安之間，焊接電壓控制在32至35伏之間，焊接氣體的流量控制在每分鐘60至80升。
4電解槽制作和安裝的質(zhì)量保障措施
在對(duì)電解槽槽體的制作和安裝過(guò)程中應(yīng)該對(duì)其質(zhì)量影響因素進(jìn)行充分的分析這樣才能對(duì)電解槽的制作安裝質(zhì)量做出大幅度的提升。根據(jù)長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)和分析影響電極槽槽體制作安裝質(zhì)量的因素主要有：a.制作安裝人員自身的專業(yè)素質(zhì)和工作經(jīng)驗(yàn)，舉例來(lái)說(shuō)一些青年員工對(duì)于電解槽的制作和安裝僅限于理論知識(shí)表面，對(duì)于實(shí)際操作的掌握并不多，嚴(yán)重缺乏制作安裝經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致經(jīng)常在作業(yè)中出現(xiàn)一些不必要的失誤影響最終效果。b.電解槽槽體的制作焊接工藝是重中之重，要想提升槽體制作安裝的質(zhì)量就必須保證焊接的質(zhì)量，因此應(yīng)該在實(shí)際操作中根據(jù)實(shí)際情況按照槽體不同部位的差異性選擇適合的方法進(jìn)行焊接，這樣才能保證電解槽焊接工藝有良好的作業(yè)效果。c.加強(qiáng)制作材料把控。電解槽槽體的制作與安裝過(guò)程中材料質(zhì)量也應(yīng)該是重點(diǎn)把控的內(nèi)容，由于電解槽是對(duì)鋁進(jìn)行電解加工，因此必須保證電解槽自身材料的穩(wěn)定，選用材料的時(shí)候必須保證質(zhì)量符合設(shè)計(jì)條件。另外，在進(jìn)行材料選擇時(shí)候必須要將鋁電解加工環(huán)境充分，保證電解槽能夠經(jīng)受得住鋁電解時(shí)造成的極端環(huán)境。d.加強(qiáng)工藝監(jiān)督。首先電解槽槽體的制作安裝精度應(yīng)該得到充分的保障，尤其對(duì)于下料工作來(lái)說(shuō)，一定要遵循精細(xì)化的原則進(jìn)行監(jiān)控；另外對(duì)于施工材料、施工成本和施工設(shè)備的精細(xì)程度都進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督。結(jié)束語(yǔ)總的來(lái)說(shuō)，鋁行業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)鋁電解，鋁電解離不開(kāi)電解槽，因此為了保證我國(guó)鋁行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展就應(yīng)該對(duì)電解槽槽體的制作安裝工程進(jìn)行深入充分的研究，加強(qiáng)制造過(guò)程中對(duì)細(xì)節(jié)的把控，進(jìn)而推進(jìn)電解槽槽體各項(xiàng)功能的可靠穩(wěn)定。
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