铝电解槽生产高级原铝专用打壳锤头
阅读：36发布：2021-06-06
专利汇可以提供铝电解槽生产高级原铝专用打壳锤头专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种 铝 电解 槽 生产高级原铝专用打壳锤头，包括下料打壳本体(1)，下料打壳本体(1)材质为Q235B，其末端面与不锈 钢 头部(3)相连。 不锈钢 头部(3)末端为弧形面。不锈钢头部(3)外表面有纹理线。下料打壳本体(1)外表面熔覆有非金属材料层。本实用新型金属熔蚀率低，使用寿命长，利于 电解槽 稳定、高效运行。，下面是铝电解槽生产高级原铝专用打壳锤头专利的具体信息内容。
铝电解槽生产高级原铝专用打壳锤头
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电解生产工艺中的一种工具，特别是打壳锤头的结构。
背景技术
[0004] 2、打击频次：每昼夜打壳动作700次以上。
[0005] 3、每次打壳时都要跟电解质壳面摩擦。
[0006] 4、每次打壳时需浸泡在高达950℃左右的电解质中2～3秒。
[0007] 由于打壳锤头作业形式及作业环境特殊，损坏频繁，以下列举了造成打壳锤头损坏的若干原因：
[0009] ②与电解质的摩擦运动导致磨蚀损坏；
[0011] ④使用环境中的含氟烟气及其它物质产生的化学腐蚀损坏；
[0012] ⑤高温、强电流环境下的电化学腐蚀损坏。
[0013] 目前为止，国内外在打壳锤头制作材料及工艺选择均没有较好的办法，大多数为普通碳素结构钢制作，如：Q235等，使用寿命一般为2～3个月，部分使用不到一个月就严重损坏。目前有部分企业采用了耐高温氧化腐蚀的合金钢，如：钼铬铜铁铸铁、钛基合金、Nb-30Ti-20W等，但仍未能解决化学腐蚀、电化学腐蚀、氧化腐蚀、磨蚀综合作用，使用寿命较好的也只能达到5～6个月，对电解生产有如下不良影响：
[0014] (1)因为打壳锤头损坏频繁而导致大量金属杂质尤其是Fe熔入铝液中，严重影响原铝液的质量指标。
[0015] (2)因为打壳锤头更换频繁而增加劳动强度及电解控制操作难度。
[0016] (3)因为高熔点合金制造成本极高而造成生产成本升高，部分合金材料价格达1000元/Kg。
[0017] 基于以上原因，打锤壳头的结构改进是急需解决的技术问题。发明内容
[0018] 本实用新型要解决的技术问题是：提供一种铝电解槽生产高级原铝专用打壳锤头，能够显著降低打壳锤头磨损，大幅减少金属杂质尤其是Fe熔入铝液的量，显著提升电解原铝质量；大幅提升打壳锤头的使用寿命、降低劳动强度及电解作业控制难度；降低电解打壳锤头的消耗成本。
[0019] 本实用新型采用的技术方案是：一种铝电解槽生产高级原铝专用打壳锤头，包括下料打壳本体，下料打壳本体末端面与不锈钢头部相连，下料打壳本体材质为普通碳素结构钢，如Q235B。下料打壳本体外表面熔覆有非金属材料层。为实现金属与非金属的有机结合，需选择合理的材料、适合的的工艺。材料选择方面，需考虑耐高温、抗磨性能优良、抗电化学腐蚀、抗高温铝液粘接。经过筛选，包括MgO、CaO、Al2O3、SiO2、TiO2和Si3N4等非金属材料符合要求。作为一种选择方案，熔覆材料主体为Al2O3或SiO2，再添加少量其它元素。基体(下料打壳本体)与非金属材料的有机结合采用等离子热熔或其它能够实现表面熔覆效果的方式，达到冶金级结合强度，并对热熔表面进行抗高温铝液粘接处理。
[0020] 不锈钢头部末端为弧形面。理论上打击类产品在保证打击效果的前提下打击部位线型平缓、无尖角可以一定程降低磨损率、延长使用寿命。
[0021] 不锈钢头部外表面有纹理线。为了增加结合面积，采取了在打击头部加工纹理线的浅表机械加工措施，例如用刀具加工，存留10丝的刀纹。
[0022] 下料打壳本体与不锈钢头部截面形状相同且面积相等。鉴于不同的电解槽型及厂家选择不一样，截面形状除矩形外还包括圆形等。
[0023] 本实用新型的金属熔蚀率较普通碳素结构钢降低80％以上，大幅减少了金属杂质尤其是Fe熔入铝液的量，显著降低了打壳锤头磨损，使用寿命达12个月以上，由于使用时间增加，降低了劳动强度及电解作业控制难度。按照1台电解槽打壳锤头原始技术消耗16件测算，使用本技术平均消耗降低2000元/台/年。
[0025] 图1是本实用新型整体结构的主视图；
[0026] 图2是本实用新型的侧视图；
[0027] 图3是图1中A-A截面示意图；
[0028] 图4是图1中B-B截面示意图。
具体实施方式
[0030] 如图1～4所示，一种铝电解槽生产高级原铝专用打壳锤头，包括盒体2，其截面结构如A-A。盒体2的一侧与下料打壳本体1连接，下料打壳本体1的材质为Q235B，即采用Q235B这种普通碳素结构钢为基体，通过机械加工将基体加工成利于复合、利于安装、利于抗磨的形状。下料打壳本体1末端面与不锈钢头部3焊接相连。下料打壳本体1与不锈钢头部3截面形状均为矩形，且面积相等，焊接处下料打壳本体1的端面有35度的坡口。如图2所示，不锈钢头部3末端为弧形面(端部弧面为：R25)，其外表面还加工有纹理线：用刀具加工，存留10丝的刀纹。下料打壳本体1外表面采用等离子热熔的方式熔覆有非金属材料层，熔覆材料主体为Al2O3，达到冶金级结合强度。
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