CN101899682A - 夹持式阳极导电装置 - Google Patents

Abstract

本发明夹持式阳极导电装置，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，采用阳极夹持卡具与上部带有凸台的阳极碳块进行导电连接，将铝导杆的电流传导给阳极碳块，以减少阳极导电装置的电压降，减少铝电解槽阳极导电装置的结构电阻耗电，同时简化阳极导电夹持卡具与阳极碳块的组装工艺成本，以及残极的压脱卸载工艺成本。

Description

夹持式阳极导电装置

技术领域

夹持式阳极导电装置主要应用于预焙铝电解槽的生产，即铝电解槽阳极导电装置铝导杆与预焙阳极碳块之间的组装导电连接和卸载分离。

背景技术

现通用的铝电解槽阳极导电装置主要由铝导杆、铝钢连接件、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，组装卸载工艺成本较高等缺点，本发明特提出一种新型的夹持式阳极导电装置进行阳极铝导杆阳与极碳块进行连接组装的技术方案。

夹持式阳极导电装置技术方案是：在铝导杆和阳极碳块之间采用阳极夹持卡具与阳极碳块上部的凸台进行导电连接，阳极夹持卡具由导电侧夹板、支撑调整机构和铰接连接机构以及铝钢连接件组装构造而成，导电侧夹板的上部与铝导杆相连接，侧夹板的下部与阳极碳块上部的凸台进行导电夹持连接。

依据上述技术方案：夹持式阳极导电装置所用的阳极碳块上部构造制备有与阳夹持卡具进行夹持连接的凸台，以实现阳极夹持卡具与阳极碳块上部的凸台进行夹持式导电连接。

依据上述技术方案：夹持式阳极导电装置在夹持单阳极时，阳极导卡具的两侧构造有两个导电侧夹板，在两个导电侧夹板的内下侧构造铰接连接机构，两个导电侧夹板之间用铰接机构进行连接，其铰接机构由铰接板、铰接轴以及铰接轴座构造而成。

依据上述技术方案：夹持式阳极导电装置在夹持单阳极时，其铝导杆下部两侧构造有分层连接板，两侧的分层连接板的下端部分别与阳极导电夹持卡具的两块导电侧夹板的上部进行导电连，为了减少分层连接板和导电侧夹板之间的连接电阻，分层连接板和导电侧夹板之间安装有铝钢连接件。

依据上述技术方案：夹持式阳极导电装置在夹持单阳极时，铝导杆下端两侧的分层连接板分别与设置在阳极夹持卡具上部的两个铝钢连接件进行导电连接，铝钢连接件分别与两块导电侧夹板进行导电接连接。

依据上述技术方案：夹持式阳极导电装置的阳极夹持卡具的两个导电侧夹板之间上部构造有支撑调整机构，其支撑调整机构用于调整导电侧夹板的夹持力的大小和开合宽度尺寸的大小，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：夹持式阳极导电装置在与两块阳极碳块进行夹持连接作为双阳极导电夹持卡具时，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，另两块导电侧夹板为活动导电侧夹板，两块固定侧夹板之用固定连接板进行固定连接，两块活动的侧夹板和两块固定侧夹板之间采用铰接连接机构进行连接，两块活动侧夹板和两块固定侧夹板之间的上部构造安装有用于调导电侧夹板的夹持力和夹持宽度尺寸的支撑调整机构；阳极导电卡具的两块固定侧夹板上部之间设置有固定水平连接板，固定水平连接板的上端与铝导杆通过铝钢连接件进行固定连接，两块活动侧夹板和铝导杆之间采用分层软板带进行导电软连接，两块活动导电侧夹板与两块固定侧夹板之间分别与两块阳极碳块上部的凸台进行夹紧导电连接。

依据上述技术方案：夹持式阳极导电装置的支撑调整机构，可构造成铰接斜铁支撑式调整机构或螺旋丝杠调整支撑调整机构以及楔铁支撑式调整机构。

依据上述技术方案：阳极夹持卡具的导电侧夹板内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：阳极夹持卡具的导电侧夹板下部与阳极碳块凸台结合界面出安装构造有导电铜板。

采用本发明夹持式阳极导电装置的优点，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，采用阳极导电夹持卡具与上部带有凸台的阳极碳块进行导电连接，将铝导杆的电流传导给阳极碳块，可以减少阳极导电装置的电压降，减少铝电解槽阳极导电装置的结构电阻耗电，同时简化了阳极导电夹持卡具与阳极碳块的组装工艺成本，以及残极的压脱卸载工艺成本。

附图说明

本发明夹持式阳极导电装置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：是本发明夹持式阳极导电装置实施例1的主视图

图2：为图1的侧视图。

图3：是本发明夹持式阳极导电装置实施例2的主视图

图4：为图3的侧视图。

图5：为图3附视图；

图6：是本发明夹持式阳极导电装置实施例3的主视图

图7：为图6的侧视图。

图8：为图6的俯视图

图9：是本发明夹持式阳极导电装置实施例4的主视图

图10：为图9的侧视图。

图11：为图9的俯视图

其图中所示；

1铝导杆、2分层导电连接板、3铝钢连接件、4导电侧夹板、5支撑调整机构、6铰接连接机构、7阳极碳块、8固定连接板、9固定水平连接板、10分层软板带、11螺栓、12导电铜板、13保温料层、(14)阳极夹持卡具。

具体实施方式

铝电解槽用夹持式阳极导电装置由铝导杆(1)、阳极夹持卡具(14)、导电连接部件以及阳极碳块(7)等零部件构造而成；阳极夹持卡具(14)由导电侧夹板(4)，铰接连接机构(6)和支撑调整机构(5)等零部件构造而成。

实施例1：如图1、图2所示，本发明铝电解槽用夹持式阳极导电装置的阳极夹持卡具(14)在夹持一块单阳极时，其阳极夹持卡具(14)有两块导电侧夹板(4)构成，在两块侧夹板(4)的下部内侧焊接构造有侧夹板的铰接连接机构(6)，该铰接连接机构(6)由铰接连接板、铰接轴组成；在两块导电侧夹板(4)的上方构造有支撑调整机构(5)，其作用是控制调整两块导电侧夹板对阳极碳块凸台的夹持力的大小和夹紧程度以及开合尺寸的大小；该支撑调整机构(5)由旋转支撑斜铁，销轴和支撑座构造而成；

在阳极夹持卡具(14)两块导电侧夹板(4)的上方同时分别采用钢钢焊接构造连接上左右对称的两块铝钢连接件(3)，两块铝钢连接件(3)的上部铝层面与焊接在铝导杆(1)下侧两端部的分层导电连接板(2)进行铝铝焊接连接，构造成一个上部为铝导杆(1)，下部为阳极导电卡具(15)，导电侧夹板(4)可以通过支撑调整机构(5)的调整，能够实现对阳极碳块(7)凸台实施导电连接及分离卸载作业的铝电解槽用夹持式阳极导电装置。

夹持式阳极导电装置在进行阳极碳块的夹持组装作业时，首先要将阳极碳块(7)凸台侧面与阳极夹持卡具(14)导电侧夹板(4)的接触面清理干净，去掉杂物和氧化层，将阳极夹持卡具(14)的导电侧夹板(4)与阳极碳块(7)凸台进行穿插结合找正对中后，向下翻转支撑调整机构的支撑斜铁，支撑两块导电侧夹板(4)的上部围绕下部铰接连接机构(5)的铰接轴的轴线，向外实施强制力扩张，致使两块导电侧夹板(4)的下部同时围绕铰接轴线向内闭合对阳极碳块(7)凸台的两个侧面实施夹紧力，让导电侧夹板(4)与阳极碳块(5)凸台的接触界面产生导电结合。

夹持式阳极导电装置在进行卸载分离残极作业时，先将阳极导电夹持卡具上部的支撑斜铁向上翻转，让导电侧夹板(4)上部向内运动，导电侧夹板(4)的下部向外松开，致使阳极碳块(7)凸台与导电侧夹板(4)分离卸载即可。

在铝导杆(1)的下端部和阳极夹持卡具(14)之间采用分层导电连接板(2)结构设计，在支撑调整机构作用下可以容易的使导电侧夹板围绕铰接轴线进行开张闭合运动，使阳极导电卡具实施完成对阳极碳块凸台的夹持和卸载作业。

实施例2：如图3、图4和图5所示，同实施例1一样，本发明夹持式阳极导电装置阳极夹持卡具(14)，其控制调整导电侧夹板(4)开张闭合运动以及调整夹持力大小的支撑调整机构(5)不仅可以采用如实施例1的铰接斜铁式支撑调节机构，还可以采用如同本实施例2的螺旋杆式支撑调节机构，该机构由双向螺旋丝杠和铰接螺旋丝母座构造组合而成。当用阳极夹持卡具(14)对阳极碳块(7)凸台实施组装夹持连接或分离卸载作业时，只要调整螺旋丝杠的旋转方向即可。

实施例3：如图6、图7和图8所示，本发明夹持式阳极导电装置阳极夹持卡具(14)，其控制调整导电侧夹板开张闭合运动和调整夹持力大小的支撑调整机构，不仅可以采用如实施例1的铰接斜铁式支撑调节机构(5)，还可以制造成如同本实施例3的楔铁式支撑调节机构(5)，该机构(5)由固定焊接在导电侧夹板上的钢板固定块和可上下移动的楔铁构造组合而成；当用阳极夹持卡具(14)对阳极碳块(7)凸台实施组装夹持连接或分离卸载作业时，只要借助外力，调整楔铁的上下位移即可。

实施例4

如图9、图10和图11所示，夹持式阳极导电装置如同是一次进行两块阳极碳块夹持卸载作业的双阳极夹持卡具时，其双阳极夹持卡具(14)构造有四块导电侧夹板(4)，其中两块导电侧夹板(4)为固定式，另两块导电侧夹板(4)为活动式，两块固定式导电侧夹板(4)之间用固定连接板(8)进行焊接连接，两块活动的侧夹板(4)和两块固定侧夹板(4)之间分别采用铰接连接机构(6)进行连接，两块活动侧夹板(4)和两块固定侧夹板(4)之间所对应的上部，构造安装有用于调导电侧夹板(4)的夹持力大小和夹持宽度尺寸变化的支撑调整机构(5)；双阳极导电卡具(15)的两块固定侧夹板(4)上部之间设置有固定水平连接板(9)，固定水平连接板(9)的上端与铝导杆(1)通过铝钢连接件(3)直接进行导电连接，两块活动侧夹板(4)和铝导杆(1)之间采用分层软板带(10)进行导电软连接，两块活动导电侧夹板(4)与两块固定侧夹板(4)之间可分别与两块阳极碳块(7)上部的凸台进行夹持导电连接。

为了提高导电侧夹板(4)和阳极碳块(7)凸台之间夹持接触界面的导电性能，减少结构电压降，可在导电侧夹板(4)和阳极碳块(7)凸台夹持接触界面之间安装上导电铜板(12)，或将导电铜板(12)直接复合构造在导电侧夹板(4)上；或在阳极碳块(7)凸台侧面与导电侧夹板的界面接触结合处，涂抹上耐高温的导电膏。

Claims (10)

1.夹持式阳极导电装置其特征是：在铝导杆(1)和阳极碳块(7)之间采用阳极夹持卡具(14)与阳极碳块(7)上部的凸台进行导电连接，阳极夹持卡具(14)由导电侧夹板(4)、支撑调整机构(5)和铰接连接机构(6)以及铝钢连接件(3)组装构造而成，导电侧夹板(4)的上部与铝导杆(1)相连接，导电侧夹板(4)的下部与阳极碳块(7)上部的凸台进行导电夹持连接。

2.依据权利要求1所述的夹持式阳极导电装置，其特征是：阳极碳块(7)上部构造制备有与阳极夹持卡具(14)进行夹持连接的凸台，以实现阳极夹持卡具(14)与阳极碳块(7)上部的凸台进行夹持式导电连接。

3.依据权利要求1述的夹持式阳极导电装置，其特征是：阳极夹持卡具(14)的两侧构造有两个导电侧夹板(4)，在两个导电侧夹板(4)的内下侧构造铰接连接机构(6)，两个导电侧夹板(4)之间用铰接机构进行连接，其铰接机构由铰接板、铰接轴以及铰接轴座构造而成。

4.依据权利要求1所述的夹持式阳极导电装置，其特征是：铝导杆(1)下部两侧构造有分层导电连接板(2)，两侧的分层导电连接板(2)的下端部分别与阳极夹持卡具(14)的两块导电侧夹板(4)的上部进行导电连，为了减少分层导电连接板(2)和导电侧夹板(4)之间的连接电阻，分层导电连接板(2)和导电侧夹板(4)之间安装有铝钢连接件(3)。

5.依据权利要求1所述的夹持式阳极导电装置，其特征是：铝导杆(1)下端两侧的分层连接板分别与设置在阳极夹持卡具(14)上部的两个铝钢连接件(3)进行导电连接，铝钢连接件(3)分别与两块导电侧夹板(4)进行导电接连接。

6.依据权利要求1所述的夹持式阳极导电装置，其特征是：阳极夹持卡具(14)的导电侧夹板(4)之间上部构造有支撑调整机构(5)，其支撑调整机构(5)用于调整导电侧夹板(4)的夹持力的大小和开合宽度尺寸的大小，使之与阳极碳块(7)上部凸台进行夹持导电连接。

7.依据权利要求1所述的夹持式阳极导电装置，其特征是：夹持式阳极导电装置在与两块阳极碳块(7)进行夹持连接作为双阳极夹持卡具(14)时，其阳极夹持卡具(14)构造有四块导电侧夹板(4)，其中两块导电侧夹板(4)为固定导电侧夹板(4)，另两块导电侧夹板(4)为活动导电侧夹板(4)，两块固定侧夹板之用固定连接板(8)进行固定连接，两块活动的侧夹板和两块固定侧夹板之间采用铰接连接机构(6)进行连接，两块活动侧夹板和两块固定侧夹板之间的上部构造安装有用于调导电侧夹板(4)的夹持力和夹持宽度尺寸的支撑调整机构(5)；阳极导电卡具的两块固定侧夹板上部之间设置有固定水平连接板(9)，固定水平连接板的上端与铝导杆(1)通过铝钢连接件(3)进行固定连接，两块活动侧夹板和铝导杆(1)之间采用分层软板带(10)进行导电软连接，两块活动导电侧夹板(4)与两块固定侧夹板之间分别与两块阳极碳块(7)上部的凸台进行夹紧导电连接。

8.依据权利要求1所述的夹持式阳极导电装置，其特征是：阳极夹持卡具(14)的支撑调整机构(5)，可构造成铰接斜铁支撑式调整机构或螺旋丝杠调整支撑调整机构(5)以及楔铁支撑式调整机构。

9.依据权利要求1所述的夹持式阳极导电装置，其特征是：阳极夹持卡具(14)的导电侧夹板(4)内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料层(13)，该保温料层(13)用抗电解质腐蚀的保温耐火材料制成.

10.依据权利要求1所述的夹持式阳极导电装置，其特征是：阳极夹持卡具(14)的导电侧夹板(4)下部与阳极碳块(7)凸台结合界面出安装构造有导电铜板(12)。

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