澆鑄法

澆鑄法(casting)是指塑料的成型方法之一。在不加壓或稍加壓的情況下，將液態單體、樹脂或其混合物注入模內並使其成為製品的方法。例如，甲基丙烯酸甲酯或澆鑄有機玻璃，環氧樹脂經澆鑄可得澆鑄塑料。多用以製造板材、電絕緣材料或裝飾品等 ^[1]  。

澆鑄法在電解槽母線維修中的應用

隨着200 kA 預焙電解槽在中國鋁業蘭州分公司逐步啓動，鋁產量逐漸增多，電解逐漸進入正常生產，生產形勢大好，出現蒸蒸日上的局面。但在近幾年裏，發生了三起200 kA 預焙電解槽立柱母線短路事故，其中的兩次短路事故，都是將兩根立柱母線電擊出寬約200 mm、長420 mm、深約80 mm 的缺口，造成電解車間大面積停電。

前兩次立柱母線短路事故是採用補焊法維修，整個電解車間需要停電。鉗工將缺口表面用角磨機、電刷清理乾淨，將鋁本色露出。然後有色焊工用焊機一道一道、一層一層堆焊起缺口，並高出原平面，再用氬弧焊機熔化鋁焊條，將堆焊起來的部分同原母線焊合到一起。鉗工用工具將其表面修平，使之達到母線工藝技術要求。

第三次電解槽短路事故更嚴重，造成兩根立柱母線和短路母線大面積熔化（熔化面積接近50%），並在立柱母線上形成很大的熔解塊。如果不能較長時間停電，將無法更換新的立柱母線和短路母線；而長期停電維修母線，電解槽內的鋁水將凝固，嚴重影響電解車間鋁水生產，造成嚴重經濟損失 ^[2]  。

考慮各種因素，尤其要做到不停電，於是決定採用澆鑄法：先將凝固的鋁塊清理乾淨；用鋼材製成澆鑄箱，並固定在母線上；澆入鋁水，冷卻後，將母線表面清理平整，達到工藝技術要求。

首先組織鉗工在槽側母線上鋪上木板，輪流站在上面，用鋸切機鋸掉大塊的凝固鋁塊，用扁鏟、角磨機除去凸起的鋁塊，後用電刷清理乾淨表面。現場空間小，温度高，每人只能工作十幾分鍾，就需換人。用電鑽在鋁母線缺損表面，每隔20 mm 鑽一個直徑10 mm、深近30 mm 的孔，其目的是增強澆鑄的鋁水同原母線基體的熔合，使連接牢固。

用鋼材製作澆鑄箱，加工好模板。在原母線連接孔上插入4 個直徑50 mm 的碳棒，碳棒另一端固定在模板上，目的是保證四孔平行度，使澆鑄後形成連接孔。再用澆鑄箱將母線包在裏面，固定好，澆鑄箱縫塗以紅泥，留出澆鑄孔。

澆入鋁水，等鋁液冷卻凝固後，清理澆鑄箱，鉗工用電鋸鋸去澆鑄孔，用電刨、扁鏟去掉多餘部分，用角磨機修理平整表面，用電刷將接觸面拋光。連接孔用絞刀加工到工藝技術要求 ^[2]  。

實踐證明，採用澆鑄法維修立柱母線，不需要停電，不影響鋁水生產，且母線中通有強電流，產生熱量高，立柱母線温度接近200 ℃，縮小了鋁水與立柱母線之間的温差，提高了母線基體與鋁水之間的熔合性，降低了電流壓降。澆鑄前母線缺口內鑽了大量的小孔，增強了母線新舊部分熔合的牢固性。

採用補焊法維修母線，熔點高，焊縫熔合性好，但表面易氧化，生成三氧化二鋁的薄膜，具有很高電阻，且工人勞動強度大，補焊後的表面不如澆鑄，平整度略差。更換立柱母線的方法，需要的停電時間長（接近一星期），代價太高，但效果最好，電流壓降最少。

綜上所述，從維修效果來看，技術上是更換法最好，但經濟性差。用澆鑄法維修母線，勞動強度低，不需要停電，澆鑄後母線熔合性好，表面平整，具有投資少、維修時間短、經濟和社會效益顯著的特點，明顯強於補焊擊，是一種簡單、實用、經濟的母線維修方法，達到了儘快恢復200 kA 預焙電解槽生產的目的，無論是電解槽的槽側、立柱和陽極母線的維修都可以使用，是一種值得大力推廣、成功的維修方法 ^[3]  。