[发明专利]在强磁场中进行阴极钢棒电弧焊接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解槽大修时在强磁场中进行阴极钢棒焊接的方法。

背景技术

铝电解用直流电流进行熔盐电解。现在电解槽越来越大，国内最大的电解槽已经是500kA的电流强度。强大的电流必然产生强磁场。电解车间中都有上百台电解槽串联，个别电解槽如果内衬损坏就需停槽大修。停槽时，仍有母线从停槽的槽底穿过，这时，穿槽底的母线附近的磁场比正常电解时的磁场更强。停槽大修过程中，有阴极钢棒需要焊接连接，现在都是用手工电弧焊焊接。强磁场对焊接电弧有偏吹作用，磁场越强偏吹越厉害，300kA以上电解槽的有的阴极钢棒就几乎没法施焊（一般磁场强度达到80高斯就无法施焊）。在强磁场中进行能确保焊接质量的电弧焊接一直是铝行业的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种在强磁场中进行阴极钢棒电弧焊接的方法，以克服现有技术存在的强磁场对焊接电弧有偏吹作用、导致阴极钢棒施焊困难的不足。

本发明采用以下技术方案：首先，准备5cm x 4cm x 0.5cm 的小块钕铁硼强磁体和15cm x 10cm x 4cm 的大块钕铁硼强磁体各一块，并分别在磁体外表面标注南北极，或S和N极；其次，将小块磁体放在大修槽要做电弧焊接的地方A处，用手托住磁体，让磁体不接触周围的钢结构，这时磁体受磁场力在磁场中会有一个取向；然后，给磁体加偏转力，磁体才能偏离A处的磁场取向，根据这个取向，可知A处的磁场方向；最后，将小磁体从A处取出，在A处放置磁场探测装置，再在A处附近放置大块钕铁硼强磁体，使大磁体的磁场方向与A处的磁场取向相反；使用A处放置的磁场探测装置检测磁场强度，通过调整大磁体的位置和方向，使A处磁场减小到能够进行焊接的磁场强度后，则固定住大磁体，进行A处的焊接。

钕铁硼强磁体是一种有强剩磁的特殊材料，其剩磁可以达普通磁铁的上百倍。本发明就是用钕铁硼强磁体的磁场来抵消和减弱电解槽原来的磁场，以便于进行常规的手工电弧焊焊接。

与现有技术相比，本发明简便实用，方便操作，工作效率高。

附图说明

图1为本发明的A处磁场示意图，图中原磁场与大磁体磁场叠加后减弱。

具体实施方式

本发明的实施例：先准备大约5cm x 4cm x 0.5cm 的小块钕铁硼强磁体一块，15cm x 10cm x 4cm 的大块钕铁硼强磁体一块，在磁体外面标注好南北极，或S和N极。将小块磁体放在大修槽要做电弧焊接的地方（以下简称A处），可用手托住磁体，让磁体不接触周围的钢结构，磁体受磁场力在磁场中会有一个取向。要给磁体加偏转力，磁体才能偏离A处的磁场取向。根据这个取向，可知A处的磁场方向。

将小磁体取出A处，避免小磁体干扰磁场。在A处放置磁场探测装置。再在A处附近放置一块大的钕铁硼强磁体，例如15cm x 10cm x 4cm，使大磁体的磁场方向与A处的磁场取向相反。图1中的带箭头线代表磁力线。这时，A处的磁场将是原磁场与大磁体磁场的叠加。会有两种情况。如果大磁体处的原磁场B_A大于大磁体材料的磁极化矫顽力H_CJ，则大磁体将被退磁。如果B_A小于大磁体材料的磁极化矫顽力H_CJ，则A处的磁场就是原磁场与大磁体磁场的叠加。因为两磁场方向相反，A处的磁场就减小了。

应用实例：某240kA电解槽有4个立柱母线和4个穿槽底母线，每个穿槽底母线的电流约60kA。大修槽要焊接阴极母线的地方距槽底母线中心线约800mm，此60kA电流在800mm处的磁场计算值为150高斯。根据国家标准GB/T13560-2000《烧结钕铁硼永磁材料》，钕铁硼强磁体的剩磁约为1特斯拉=10000高斯，其磁极化矫顽力H_CJ约为1000 kA/m。经实验，钕铁硼强磁体在电解槽的大母线旁边，钕铁硼强磁体的磁性依旧，不受影响，不会被退磁。

按本发明，在A处放置磁场探测装置，调整大磁体的位置和方向，使A处磁场减小到可以焊接的状况（50高斯左右），固定住大磁体，就可以进行A处的焊接了。