CN103726068A - 一种新型的阴极导电横梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的阴极导电横梁，包括导电梁主体和阴极板连接件，在导电梁主体内包覆有凹凸形构件，凹凸形构件包括多个凹槽和卡槽B；导电梁主体的端部位置设有用于与母排连接的导电块，阴极板连接件上设有一组熔合孔，阴极板连接件的上面一部分插装在卡槽B中并通过熔合孔熔合连接在导电梁主体内；阴极板连接件延伸在导电梁主体外的下面一部分用于与阴极板焊接连接。本发明有益的效果是：采用熔合工艺代替传统复合工艺，实现导电横梁与阴极板的有效联接，达到降低极板电阻、延长极板使用寿命的目的，使电解或电镀过程的单位电耗得到有效降低，降低生产成本。由于金属铝价格低于不锈钢和钛材，从而还降低了极板的制造成本。

Description

一种新型的阴极导电横梁

技术领域

本发明涉及电解、电积或电镀领域，尤其是一种新型的阴极导电横梁。

背景技术

目前在铜、锌、镍、锰、铅、钴等金属电解、电积领域使用的阴极板导电梁形状为直线形，为了便于吊装还设置吊耳。导电梁的主要功能为两个方面，一是导电功能，为极板提供直流电；二是承载功能，使极板能够垂直安放在电解槽内。因此，为了实现这两种功能，就需要极板导电梁具有良好的导电性和足够的强度。目前在电解、电积领域，所使用的阴阳极板导电横梁大部分为全铜、铜钢复合、铜钛复合、铜铅复合或者不锈钢电镀铜等材质，其中全铜材质的导电梁不仅价格昂贵，而且铜导电梁与极板的联接部位（焊接或铆接）容易断裂，严重影响使用寿命，同时联接处电阻较高，增加了单位产品电耗；而采用复合工艺制作的导电横梁，主要存在复合层容易分离、存在明显界面等缺陷，不仅影响寿命，而且两种材质之间的接触电阻较大，增加了单位电解产品的电耗；采用电镀工艺制造的导电横梁虽然较好地解决了两种金属之间的接触问题，但是其生产成本较高，而且电镀工艺的污染较大，同时由于镀层较薄，其使用寿命也受到限制。因此，开发一种导电良好、使用寿命长的极板导电梁十分必要。

发明内容

本发明的目的是针对传统电解极板导电梁存在的加工成本高、使用寿命短、不同金属材质之间接触不紧密等缺陷，提供一种新型的阴极导电横梁。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种新型的阴极导电横梁，包括导电梁主体和阴极板连接件，导电梁主体采用铝材作为主要导电通道，在导电梁主体内包覆有凹凸形构件，凹凸形构件包括多个凹槽和卡槽B；导电梁主体的端部位置设有用于与母排连接的导电块，阴极板连接件上设有一组熔合孔，阴极板连接件的上面一部分插装在卡槽B中并通过熔合孔熔合连接在导电梁主体内；阴极板连接件延伸在导电梁主体外的下面一部分用于与阴极板焊接连接，焊接缝位置下移到阴极板连接件的下端面。

所述的导电块包括卡槽A和定位孔，通过卡槽A嵌合连接在导电梁主体一端或两端内。

所述的阴极板连接件采用钛材料，凹凸形构件采用不锈钢，导电块采用铜材。

本发明有益的效果是：用于铜、锌、镍、锰、铅、钴等金属电解精炼或电积提取的新型极板导电横梁，通过改进极板导电梁结构，采用导电性能良好的铝材代替不锈钢或钛作为主要导电通道，并采用熔合工艺代替传统复合工艺，实现导电横梁与阴极板的有效联接，以达到降低极板电阻、延长极板使用寿命的目的，使电解或电镀过程的单位电耗得到有效降低，从而实现生产成本的降低。同时由于金属铝价格低于不锈钢和钛材，从而还降低了极板的制造成本。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明中承重梁凹凸形构件结构示意图；

图3是本发明中阴极板连接件的结构示意图；

图4是本发明的左视剖面结构示意图；

图5是本发明中导电块结构示意图；

图6是本发明中导电块的剖面结构示意图；

图7是本发明中图2的A-A剖视结构示意图。

附图标记说明：导电梁主体1，导电块2，卡槽A2-1，定位孔2-2，阴极板连接件3，熔合孔3-1，凹凸形构件4，凹槽4-1，卡槽B4-2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图所示，这种新型的阴极导电横梁，包括导电梁主体1和阴极板连接件3，导电梁主体1采用铝材作为主要导电通道，在导电梁主体1内包覆有凹凸形构件4，凹凸形构件4包括多个凹槽4-1和卡槽B4-2；导电梁主体1的端部位置设有用于与母排连接的导电块2，所述的导电块2包括卡槽A2-1和定位孔2-2，通过卡槽A2-1嵌合连接在导电梁主体1一端或两端内。阴极板连接件3上设有一组熔合孔3-1，阴极板连接件3的上面一部分插装在卡槽B4-2中并通过熔合孔3-1熔合连接在导电梁主体1内；阴极板连接件3延伸在导电梁主体1外的下面一部分用于与阴极板焊接连接，焊接缝位置下移到阴极板连接件3的下端面。所述的阴极板连接件3采用钛材料，凹凸形构件4采用不锈钢，导电块2采用铜材。本发明由于采用熔合工艺实现两种不同金属材质之间良好的结合，不仅延长了导电梁的使用寿命，而且降低了两种材质之间的接触电阻，有利于单位电解产品电耗的降低。通过使用价格低廉、导电性好的金属铝作为导电梁主材，不仅降低了制造成本，而且提高了导电梁的导电性能。

本发明采用熔点低、导电率高、强度较高的金属材料-铝作为导电梁的主材，采用熔合模压工艺将导电梁与阴极板连接件的一端覆合成为一个整体，从而保证了两种金属材质之间良好的接触，降低其接触电阻，还增强了相互之间的粘结度，有利于使用寿命的延长。同时，为了增强铝质导电梁强度、降低熔合过程中的变形量，铝质导电梁采用凹凸形结构,导电梁采用铝-铜、铝-不锈钢、铝-钛、铝-铅等熔合材质，为了增加两种材质之间的接触面积和提高附着力，不锈钢承重梁的结构设计为凹凸形构件4（见图7），并将包覆的阴极板连接件开孔（见图3），使熔合的金属铝贯穿，从而提高导电性和附着强度。同时，导电梁两端或一端采用铣切工艺，将其加工成楔形槽，再将相同形状的铜导电块楔入。此外，为了提高导电梁与极板之间的焊接强度，适当延长包覆极板的长度，避免实际生产过程中对焊口部位的损坏。整个导电梁加工完成后，对导电梁非导电接触部位进行防腐处理，以提高其防腐蚀性能。

在保证导电性方面，一般要求其材质采用导电性良好且价格较便宜的铜、铝金属，但是为了保证阴阳极极板良好的电解析出金属或气体的功能，极板材质一般采用不锈钢、钛材、铅合金等，从而造成导电梁与极板材质的不同，致使两种材质之间的联接成为难题。同时为了保证导电梁的承载功能，导电梁需采用刚性较好的不锈钢、铜材、钛材等材质。所以导电梁的制作需解决两种或三种不同金属材质之间的结合问题。本发明采用导电性好、价格低、耐腐蚀性好的金属铝作为导电梁的主材，利用金属铝熔点低、易于熔合这一特点，将金属铝与阴极板连接件的上边部进行熔合模压，使金属铝能够与阴极板连接件上部完全贴合，并通过包覆有凹凸形构件4，提高横梁强度和降低变形量，这样一方面保证导电梁良好的导电性，另一方面保证导电梁的强度。设计特殊结构的不锈钢、钛材承重梁，通过增加两种材质之间的接触面积，提高导电性和粘结度。同时，在导电梁的两端或一端镶嵌导电块，保证极板导电梁与电解槽导电铜排良好的接触，降低接触电压。此外，在铝质导电梁外表非导电接触部位涂覆防腐涂层，提高导电梁的防腐性能，延长使用寿命。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种新型的阴极导电横梁，其特征在于：包括导电梁主体（1）和阴极板连接件（3），导电梁主体（1）采用铝材作为主要导电通道，在导电梁主体（1）内包覆有凹凸形构件（4），凹凸形构件（4）包括多个凹槽（4-1）和卡槽B（4-2）；导电梁主体（1）的端部位置设有用于与母排连接的导电块（2），阴极板连接件（3）上设有一组熔合孔（3-1），阴极板连接件（3）的上面一部分插装在卡槽B（4-2）中并通过熔合孔（3-1）熔合连接在导电梁主体（1）内；阴极板连接件（3）延伸在导电梁主体（1）外的下面一部分用于与阴极板焊接连接，焊接缝位置下移到阴极板连接件（3）的下端面。

2.根据权利要求1所述的新型的阴极导电横梁，其特征在于：所述的导电块（2）包括卡槽A（2-1）和定位孔（2-2），通过卡槽A（2-1）嵌合连接在导电梁主体（1）一端或两端内。

3.根据权利要求1所述的新型的阴极导电横梁，其特征在于：所述的阴极板连接件（3）采用钛材料，凹凸形构件（4）采用不锈钢，导电块（2）采用铜材。

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