CN101660177A - 一种新型的铝电解槽阳极导电装置 - Google Patents

Abstract

一种新型的铝电解槽阳极导电装置由铝导杆、阳极碳块夹持器和阳极碳块所构成，其特征是：铝导杆和阳极碳块之间采用阳极碳块夹持卡具相连接，阳极碳块夹持卡与阳极碳块上部凸台进行夹紧连接。采用一种新型的铝电解槽阳极导电装置，由于取消改变现有的阳极钢爪和磷铁环与阳极碳块组装构造方式，采用铜碳结合过度连接的方式，将铝导杆的电流传导给阳极碳块，因而可以减少阳极导电装置的电压降，减少铝电解槽导电结构的电阻耗电，同时简化了阳极碳块的组装工艺成本以及残极的压脱工艺成本。

Description

一种新型的铝电解槽阳极导电装置

技术领域

一种新型的铝电解槽阳极导电装置主要应用于铝电解槽的生产，即铝导杆和阳极碳块的组装。

背景技术

现通用的铝电解槽阳极导电装置主要由铝导杆、爆炸焊片、阳极钢爪和阳极碳块以及磷铁环所组成，阳极钢爪和阳极碳块之间采用浇铸磷铁环的方式进行阳极碳块与钢爪头的连接。铝电解槽阳极导电装置既是导电部件，又是承重部件，所以一是要具有较低的电阻，二是要具有一定的抗拉强度，三是具有一定的耐高温性能。

现通用的铝电解槽阳极导电装置主要有以下缺点：一是阳极钢爪和阳极碳块之间其连接导电用的磷铁环铁碳接触电阻较大，电压降平均在130mv左右；二是铁碳之间的磷铁环采用熔铸铁热浇铸工艺成本较高，三是阳极残极与磷铁环的分离、磷铁环和阳极钢爪头的分离采用机械压脱或锤击工艺，成本较高。四是由于阳极钢爪的变形和磷铁环的偏浇致使阳极碳块电流密度分布不均匀。

发明内容

为了克服现通用的铝电解槽阳极导电装置传导电阻较大，电压降较高，构造工艺成本较高等缺点。本发明特设计提出了一种新型的铝电解槽阳极导电装置设计方案。

1一种新型的铝电解槽阳极导电装置由铝导杆、阳极碳块夹持卡具和上部带有凸台的阳极碳块所构成，其技术方案是：铝导杆1和阳极碳块2之间采用阳极夹持卡具3进行导电连接。

依据上述技术方案：其阳极碳块上部，构造制作有与阳极碳块夹持卡具进行夹持相连接的凸台。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持卡具的两侧构造有导电侧夹板，在两个导电侧夹板的外侧构造有抗弯防变型作用的加强筋板，夹持卡具两个导电侧夹板之间用铰接机构进行连接，导电侧夹板上部构造有螺旋加紧机构，其螺旋加紧机构用于调整导电侧夹板的夹持力和宽度尺寸，使之与阳极碳块上部凸台进行夹持导电连接。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持卡具两侧构造有导电侧夹板，两块导电侧夹板之间构造有夹紧螺栓，用夹紧螺栓直接对导电侧夹板和阳极碳块凸台进行夹持导电连接。

依据上述技术方案：铝导杆和阳极碳块夹持卡具的两块侧夹板之间，构造有与导电过渡对称连接件，导电过渡对称连接件上部与同一铝导杆进行导电连接，下部分别与阳极碳块夹持卡具两块侧夹板进行构造连接，阳极碳块夹持卡具上部的导电过渡对称连接件，采用双金属复合结构件构造而成，或采用铝导杆下端用铝导杆中缝分为左右两侧片，直接将铝导杆的下端与极碳块夹持卡具上的两块侧夹板上部导电过渡对称连接装置造在一起。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持卡具上部的导电过渡对称连接件与铝导杆之间采用螺栓连接，或采用焊接的方式进行连接，

依据上述技术方案：阳极碳块夹持卡具上设置构造有防止电解质和高温氧化侵蚀、具有绝热保温作用的保温隔热层，该保温隔热层用抗电解质腐蚀的保温耐火材料制成。

依据上述技术方案：在阳极碳块夹持卡具的导电侧夹板底部与阳极碳块上部凸台侧面铁碳结合接触面处，构造安装有导电铜板。

依据上述技术方案：阳极夹持卡具用于加持两块阳极碳块作为双阳极夹持卡具时，其阳极夹持卡具构造有四块导电侧夹板，其中两块导电侧夹板为固定导电侧夹板，另外两块导电侧夹板为活动导电侧夹板，两块固定侧夹板之间用固定连接板进行固定连接，两块活动侧夹板之间采用铰接连接机构和螺旋丝杠加紧机构进行连接构造与调整。

依据上述技术方案：阳极夹持卡具用于加持两块阳极碳块作为双阳极夹持卡具时，其阳极夹持卡具构造有四块导电侧夹板，其中两块导电侧夹板为固定侧夹板，其中另外两块导电侧夹板为活动侧夹板，两块固定侧夹板之间用固定连接板进行固定连接，两块活动侧夹板之间采用螺栓加紧机构进行连接；螺栓加紧机构用于调整两块活动导电侧夹板与两块固定侧夹板的夹持力，使之分别与两块阳极碳块上部凸台进行夹紧导电连接。

采用本发明一种新型的铝电解槽阳极导电装置的优点，由于取消改变现有的阳极钢爪和磷铁环与阳极碳块组装构造方式，采用铜碳结合过度连接的方式，将铝导杆的电流传导给阳极碳块，因而可以减少阳极导电装置降低电压降，减少铝电解槽导电结构的电阻耗电，同时简化了阳极碳块的组装工艺成本以及残极的压脱工艺成本。

附图说明

一种新型的铝电解槽阳极导电装置的技术方案结合实施例以及附图说明则可以更加清楚的理解该发明的技术特点，其附图中：

图1：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例的主视图；

图2：为图1的侧视图。

图3：一种新型的铝电解槽阳极导电装置的阳极导电夹持卡具的主视图

图4：为图3的俯视图.。

图5：为图3侧视图；

图6：为一种新型的铝电解槽阳极导电装置的阳极导电夹持卡具局部侧视图。

图7：一种新型的铝电解槽阳极导电装置的阳极导电卡具上部螺旋丝杠夹紧装置铰接丝杠连接座的主视图。

图8：为图7的俯视图

图9：为图7的侧视图

图10：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例的主视图

图11：为图10的侧视剖面图。

图12：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例的主视图

图13：为图12的侧视剖面图。

图14：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例双阳极导电装置的主视图；

图15：为图14的俯视图.。

图16：为图14的侧视图.。

图17：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例双阳极导电装置的侧视图；

图18一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例的侧视图；

其图中所示；

1铝导杆、2阳极碳块、3阳极夹持卡具、4阳极碳块凸台、5导电侧夹板、6螺旋丝杠夹紧装置、7铰接机构、8导电铜板、9夹紧螺栓、10加强筋板、11调节丝杠、12弹性调节机构、13铰接丝杠连接座、14铰接丝套、15铰接板、16铰接轴、17导电过渡对称连接横梁盖板、18铝钢复合片、19导电夹板、20固定导电侧夹板、21活动导电侧夹板、22导电线板、23固定导电盖板、24固定连接板、25保温绝热层、26碳素材料、27绝热材料、28螺栓、29碳素糊、30铝导杆中缝。

具体实施方式

一种新型的铝电解槽阳极导电装置由铝导杆、阳极碳块夹持卡具和阳极碳块3所构成。其技术方案的是：铝导杆1和阳极碳块夹持卡具3相连接，阳极碳块夹持卡具3与阳极碳块2上部凸台4进行夹紧连接。如图2、图18、图17所示

一种新型的铝电解槽阳极导电装置由铝导杆、阳极碳块夹持卡具3和上部带有凸台4的阳极碳块2所构成，铝导杆1和阳极碳块3之间采用阳极夹持卡具3进行导电连接，如图1、图2、图16所示。

为了实现阳极夹持卡具3与阳极碳块的连接，在其阳极导电装置阳极碳块1上部，构造制作有与阳极碳块夹持卡具相连接的凸台4，如图2、图17图18所示。

阳极碳块夹持卡具3的两侧构造有对称的导电侧夹板5，两侧的导电侧夹板5的外侧构造有抗弯防变型作用的加强筋板10，夹持卡具3两侧对称的导电侧夹板5之间用铰接机构7进行连接，其导电侧夹板5上部构造有螺旋丝杠加紧机构6，其螺旋丝杠加紧机构6，用于调整导电侧夹板5对于阳极碳块上部凸台的夹持力，并使其与阳极碳块凸台进行夹紧导电连接，如图1——图6所示。

阳极碳块夹持卡具3上部构造的螺旋丝杠加紧机构6，由调节丝杠11、弹性调节机构12、铰接丝杆连接座13、和铰接丝套14构造而成。弹性调节机构12套筒内安装有碟形弹簧，如图5——图9所示，工况状态下靠弹簧的应力的吸收释放能力，吸收释放阳极导电夹具3在电解工况状态下，由于温度变化而产生的热应力，以保证阳极夹持卡具3对阳极碳块2上部的凸台所产生的夹持力相均衡，从而保持阳极夹持卡具3和阳极碳块2之间的电压降变化在热负荷的状态下相对较小。

在电解工况条件许可和采用耐热钢制造阳极碳块夹持卡具3的情况下，的阳极碳块夹持卡具3两侧对称构造的的导电侧夹板5上之间构造有夹紧螺栓9，用夹紧螺栓9直接对导电侧夹板5和阳极碳块凸台4进行夹持连接，如图12、图13所示。

在铝导杆1和阳极夹持卡具3两块侧夹板5上部连接部位之间，构造有阳极碳块夹持卡具3与在铝导杆1的导电过渡对称连接装置(件17、件18、件19)，导过渡对称连接装置上部与同一铝导杆1进行导电连接，下部分别与阳极碳块夹持卡具3两块侧夹板5进行导电连接，阳极碳块夹持卡具卡具3上部导电过渡对称连接装置，可采用双金属复合片18和横梁盖板17构造而成，或采用将铝导杆1下端用铝导杆中缝30分为左右两侧片的方式，直接将双金属复合片18和将铝导杆1的下端与阳极碳块夹持卡具3两块侧夹板5上部构造在一起。如图4、图5、图11、图13所示。

导电过渡对称连接装置由导电过渡对称连接横梁盖板17、铝钢复合片18、导电夹板19构造而成、如11所示。在铝导杆1下端部加宽的情况下，可取消导电过渡对称连接横梁盖板17、铝钢复合片18、直接将导电夹板19与导电侧夹板5进行导电连接。

阳极夹持卡具3上部的导电过渡对称连接装置与铝导杆1之间采用螺栓28连接，如图11所示；或采用焊接的方式进行连接，如图13所示。

在阳极夹持卡具3上设置构造有在电解工况状态下，防止电解质侵蚀和高温氧化烧损，并具有绝热保温作用的保温隔热层25。该保温隔热层25下部用防电解质腐蚀的碳素材料或碳化硅材料制成，其上部用保温耐火材料制成。制成后的保温隔热层25，与阳极碳块夹持卡具3的导电侧夹板5，构造在一起，并有缝，致使保温隔热层25能随导电侧夹板5张合。用固定在阳极碳块夹持卡具3上保温隔热层25，替代现通用的氧化铝覆盖料，可减省去电解现在的清残极工艺。如图18所示。

为了提高阳极碳块夹持卡具3与阳极碳块2上部凸台4的导电性能，在上导电侧夹板5的底部与阳极碳块2上部凸台5侧面导电结合接触面部处，构造安装有导电铜板8，其导电铜板8可用双金属铜钢复合板制成焊接在导电侧夹板上，也可进行活动调整安装。如图2、图11，图18所示。

为了提高阳极夹持卡具3与阳极碳块2上部凸台4的导电性能，在上导电侧夹板5的底部与阳极碳块2上部凸台5侧面导电结合接触面部处，构造安装有导电涂抹上耐高温的导电膏。

在阳极夹持卡具3用于加持两块阳极碳块2作为双阳极夹持卡具3时，其阳极夹持卡具2构造有四块导电侧夹板5，其中两块导电侧夹板5为固定侧夹板24，其中另外两块导电侧夹板5为活动侧夹板21，两块固定侧夹板20之间用拉筋板22进行固定连接，两块活动侧夹板21之间采用铰接连接机构7和螺旋丝杠加紧机构6进行连接。如图14、图15、图16所示。

阳极夹持卡具3用于加持两块阳极碳块1作为双阳极夹持卡具3时，其阳极夹持卡具3构造有四块导电侧夹板5，其中两块导电侧夹板为固定侧夹板20，其中另外两块导电侧夹板为活动侧夹板21，两块固定侧夹板20之间用固定连接板24进行固定连接，两块活动侧夹板21与固定侧夹板20之间，采用加紧螺栓进行导电连接。如图17所示。

阳极夹持卡具3用于加持两块阳极碳块1作为双阳极夹持卡具3时，其中的固定侧夹板20上部构造有固定导电盖板23，固定导电盖板23上部通过铝钢复合片18与铝导杆1进行导电连接。如图16、图17所示。

阳极夹持卡具3用于加持两块阳极碳块1作为双阳极夹持卡具3时，其两块活动侧夹板21与铝导杆1之间的导电连接，采用弹性或柔性连接，其连接部件由导电线板22和紧固螺栓28构造而成，导电线板22的一端构造在阳极夹持卡具3活动活动侧夹板21上，另一端构造在铝导杆1的下端。如图17所示，或构造在与铝导杆1进行固定连接的固定导电盖板23上。如图15、图16所示。

为了防止电解质从阳极碳块导电夹持卡具3的底部和阳极碳块2上表面结合部侵入到阳极夹持卡具3中对其钢结构造成侵蚀，在将阳极导电夹具3与阳极碳块进行组对安装时，应先在阳极碳块1的上表面涂抹上一层碳素糊料29。如图18所示。

在用阳极碳块导电夹持卡具3与阳极碳块1进行组装卸载作业时，靠调整阳极夹持卡具上的调节丝杠11、或夹紧螺栓9的松紧度左右旋向即可。

Claims (10)

1一种新型的铝电解槽阳极导电装置由铝导杆(1)、阳极碳块夹持卡具(3)和上部带有凸台(4)的阳极碳块(2)所构成，其技术方案是：铝导杆(1)和阳极碳块(2)之间采用阳极碳块夹持卡具(3)进行导电连接。

2根据权利要求1一种新型的铝电解槽阳极导电装置，其特征是：在阳极碳块(2)上部，构造有与阳极碳块夹持卡具(3)进行夹持连接的凸台(3)。

3根据权利要求1一种新型的铝电解槽阳极导电装置，其特征是：阳极碳块夹持卡具(3)的两侧构造有导电侧夹板(5)，在两个导电侧夹板(5)的外侧构造有抗弯防变型作用的加强筋板(10)，夹持卡具(3)两个导电侧夹板(5)之间用铰接机构(7)进行连接，导电侧夹板上(5)部构造有螺旋丝杠夹紧机构(6)，其螺旋夹紧机构(6)用于调整导电侧夹板(5)的夹持力和宽窄尺寸，使之与阳极碳块(2)上部凸台(4)进行夹持导电夹持连接。

4根据权利要求1一种新型的铝电解槽阳极导电装置，其特征是：阳极碳块夹持卡具(3)两侧构造有导电侧夹板(5)，两块导电侧夹板(5)之间构造有夹紧螺栓(9)，用夹紧螺栓(9)直接对导电侧夹板(5)和阳极碳块(1)上部凸台(4)实施夹持导电连接。

5根据权利要求1一种新型的铝电解槽阳极导电装置，其特征是：铝导杆(1)和阳极碳块夹持卡具(3)的两块侧夹板(5)之间，构造有导电过渡对称连接装置，阳极碳块夹持卡具(3)上部的导电过渡对称连接装置由双金属复合片(18)和横梁盖板(17)结构件构造而成，导电过渡对称连接装置的上部与同一铝导杆(1)进行导电连接，下部分别与阳极碳块夹持卡具(3)两块导电侧夹板(5)进行构造连接，或将铝导杆(1)下端用铝导杆中缝(30)分为左右两侧片，直接将铝导杆(3)的下端与极碳块夹持卡具(3)上的两块侧夹板(5)上部导电过渡对称连接装置构造在一起。

6根据权利要求1一种新型的铝电解槽阳极导电装置，其特征是：阳极碳块夹持卡具(3)上部的导电过渡对称连接件与铝导杆(1)之间采用螺栓连接(28)，或采用焊接的方式进行连接。

7根据权利要求1一种新型的铝电解槽阳极导电装置，其特征是：阳极碳块夹持卡具(3)上设置构造有防止电解质和高温氧化侵蚀、具有绝热保温作的保温隔热层(25)，该保温隔热层用抗电解质腐蚀的保温耐火材料制成。

8根据权利要求1一种新型的铝电解槽阳极导电装置，其特征是：在阳极碳块夹持卡具(3)的导电侧夹板(5)与阳极碳块(1)上部凸台(4)侧面铁碳结合接触面处，构造安装有导电铜板(8)。

9根据权利要求1一种新型的铝电解槽阳极导电装置，其特征是：阳极夹持卡具(3)用于加持两块阳极碳块(2)作为双阳极夹持卡具时，其阳极夹持卡具(3)上构造有四块导电侧夹板(5)，其中两块导电侧夹板(5)为固定导电侧夹板(20)，另外两块导电侧夹板(5)为活动导电侧夹板(21)，两块固定导电侧夹板(20)之间用固定连接板(24)进行固定连接，两块活动导电侧夹板(21)之间采用铰接连接机构(7)和螺旋丝杠加紧机构(6)进行连接构造与调整。

10根据权利要求1一种新型的铝电解槽阳极导电装置，其特征是：阳极夹持卡具(3)用于加持两块阳极碳块(1)作为双阳极夹持卡具(3)时，其阳极夹持卡具(3)构造有四块导电侧夹板(5)，其中两块导电侧夹板(5)为固定导电侧夹板(20)，其中另外两块导电侧夹板(5)为活动导电侧夹板(21)，两块固定侧夹板(20)之间用固定连接板(24)进行固定连接，两块活动导电侧夹板(21)之间采用夹紧螺栓(9)进行连接；用夹紧螺栓(9)作为加紧机构用于调整两块活动导电侧夹板(21)与两块固定导电侧夹板(0)的夹持力，使之与两块阳极碳块(1)上部凸台(4)进行夹紧导电连接。

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