Тема дипломной работы: Технология ремонта сваркой анодного электролизера

ЧЕРТЕЖИ И ДРУГОЕ ОТПРАВЛЮ ПОЧТОЙ, ЗА ВКР 30000Т.Р. ТАК КАК ПИСАЛ САМ И ЗАЩИТИЛСЯ НА 5. Изготовление и ремонт оболочковых
конструкций с применением сварки в настоящее время наиболее рациональный способ
с точки зрения технологичности. Оболочковые конструкции, как правило, имеют
протяженные сварные швы. Для обеспечения требуемой жесткости и прочности стенки
оболочковых конструкций усиливаются различными ребрами жесткости и поясами,
такое техническое решение позволяет создавать конструкции с минимальным весом и
максимальной прочностью. В свою очередь от состояния ребер и поясов жесткости
зависит прочность и надежность всей конструкции в целом.

В металлургической промышленности
применяется огромное количество оболочковых конструкций, к которым так же
относятся кожуха электролизеров. От прочности и надежности кожуха электролизёра
зависит его работоспособность и безопасность, поэтому во время эксплуатации
активно следят за состоянием кожухов электролизёров. При видимых признаках
износа силовых элементов кожухов предпринимаются меры для поддержания их работоспособности.
К одной из таких мер относится замена изношенных усиливающих поясов
непосредственно на действующем оборудовании.

Процесс ремонта напрямую связан со
сваркой, изношенные пояса срезают, а на их место устанавливают новые.
Осуществить такой ремонт без применения сварки не представляется возможным. При
ремонте кожухов электролизёров работа усложняется присутствием на месте ремонта
повышенной температуры окружающего воздуха, что создает неудобство сварщикам и
сильные магнитные поля.

Магнитные поля образуются в цехах
электролиза в результате прохождения огромных токов по шинам, идущим внутри
цеха. Магнитные поля отрицательно влияют на процесс сварки, вызывая магнитное
дутьё. Магнитное дутье затрудняет формирование сварного шва и требует
дополнительных мероприятий для снижения его влияния, а так же предъявляет
повышенные требования к квалификации сварщика.

В настоящей работе рассмотрена технология
сборки и сварки пояса кожуха анода электролизёра. При разработке технологии
учтено влияния магнитного дутья на процесс сварки. Рассмотрены актуальные
способы сварки, обеспечивающие требуемую производительность. При выборе
сварочного и прочего оборудования, сварочных материалов приоритет ставился в
пользу отечественного производителя. Объём и вид итогового контроля сварных
швов выбран исходя из обеспечения требуемого их качества.

Промышленное производство алюминия осуществляется в электролизерах. Электролизом его производят в России и во всем мире. Электролизёры различаются по конструкции и по мощности. На сегодня актуальны следующие технологии производства алюминия электролизом:
- технология получения алюминия в электролизерах с предварительно обожженными анодами;
- технология получения алюминия в электролизерах с самообжигающимися анодами.
Электролизеры с самообжигающимися анодами могут быть с боковым подводом тока к аноду (технологии электролиза БТ) и верхним подводом тока к аноду (технологии электролиза ВТ).
На электролизерах с верхним подводом тока токоподводящие штыри установлены вертикально по высоте. Это позволяет их запекать во время опускания анодного штыря с анодной массой. Штыри меняются по мере их расходования. Как правило, при этом нижний конец штыря находится на минимальном расстоянии от штыря до подошвы анода не менее 20 см. Это расстояние определено безопасностью процесса электролиза. Изношенный штырь раскручивается и заменяется новым.
Электролизеры с верхним подводом тока. Катоды электролизёров выполнены в виде стального кожуха. Внутри стальной кожух футеруется угольными блоками и плитами, а также огнеупорными блоками и теплоизоляционным материалом. Стальные стержни (блюмсы) для подвода тока установлены методом заливки чугуном в подовые блоки. Блюмсы в подовые блоки устанавливают перед установкой в электролизёр. Все швы электролизёра между подовыми блоками плотно набивают подовой массой.
Аноды электролизеров с верхним подводом тока состоят из стального кожуха, в который помещается угольный анод. Угольный анод подвешивается в стальном кожухе, с помощью анодной шины и анодных штырей. Анодная шина и анодные штыри также служат для подвода тока. Для сбора газов выделяющихся в процессе электролиза в конструкции в нижней части анодного кожуха по его периметру сооружён газосборный колокол. Газосборный колокол устанавливается на специальном поясе в виде уголка. Собирается газосборный колокол из секций, отлитых из чугуна. В следствии воздействия на пояс высоких температур газов пояс со временем приходит в негодность. На рисунке 1 представлена конструкция электролизера с верхним подводом тока.
Анодные газы на электролизерах с верхним подводом тока нейтрализуются с помощью колокольного газосборника соединенного с горелочным устройством. Колокольный газосборник, собранный из чугунных секций, крепится к пояску анодного кожуха и герметизируется в нижней части засыпкой глинозема. Анодные газы собираются под газосборником и под избыточным давлением поступают в горелочные устройства (для дожигания оксида углерода и смолистых веществ) [2].

Рисунок 1 – Электролизер с верхним подводом тока:
1 – катодные угольные блоки; 2 – анодный массив; 3 – анодный токоведущий штырь; 4 – колокольный газосборник; 5 – горелочное устройство; 6 – анодный кожух; 7 – анодная шина.