CN104831316B - 降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法及合金纳米材料 - Google Patents

Abstract

一种降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法，包括如下步骤：电解槽母线铝基堆焊修补，将电解槽母线的焊补面铣平；阳极导杆上与电解槽母线的焊补面相对应的接触面打磨清洁，以去除氧化层；在电解槽母线的铣平面上及阳极导杆的接触面上喷涂合金纳米材料，其中，合金纳米材料包括纳米合金粉、环氧树脂，按电解槽更换阳极操作工序装配阳极导杆及电解槽母线。本发明还提供一种合金纳米材料。

Description

降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法及合金纳米材料

技术领域

本发明涉及电解铝电解预焙槽电气技术领域，特别涉及一种降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法及合金纳米材料。

背景技术

随着全球电解铝产能过剩，电解铝市场价格下滑，电解铝行业进入微利时代。去年国家工信部发出《关于对电解铝行业实行梯级电价的通知》，这是国家对电解铝行业企业提出新的电耗要求，旨在淘汰行业内产品能耗高的企业，揭制电解铝高耗能产品产能过剩的势头，达到国家能源节能降耗的要求。

在电解铝成本中，电耗占生产总成本的43%，怎样降低电解铝电耗是当前各企业面对的难题。近几年，电解铝企业对电解槽在技术工艺改进，从自焙槽到预焙槽技术，对电解铝降低电耗提供很大的空间。当前电解铝电解槽母线与阳极导杆采用铝铝连接，接触面粗糙度大，单位面积接触面小，接触电阻大，电解槽压降大；单位面积接触面小，电流束流增大，易造成母线与阳极导杆接触面打火，灼伤、烧结等设备事故，给电解槽生产工艺稳定和产能质量有较大的影响。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法。

还有必要提供一种用于降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻的合金纳米材料。

一种降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法，包括如下步骤：

电解槽母线铝基堆焊修补，将电解槽母线的焊补面铣平；

阳极导杆上与电解槽母线的焊补面相对应的接触面打磨清洁，以去除氧化层；

在电解槽母线的铣平面上及阳极导杆的接触面上喷涂合金纳米材料，其中，合金纳米材料包括纳米合金粉、环氧树脂，纳米合金粉与环氧树脂的质量份数为：纳米合金粉68～76、环氧树脂24～32，纳米合金粉包括下述原料：纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉，上述纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉的质量份数为：纳米级锡粉64～72、纳米级银粉17～28、纳米级钼粉8～11；

按电解槽更换阳极操作工序装配阳极导杆及电解槽母线。

一种合金纳米材料，包括纳米合金粉、环氧树脂，纳米合金粉与环氧树脂的质量份数为：纳米合金粉68～76、环氧树脂24～32，纳米合金粉包括下述原料：纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉，上述纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉的质量份数为：纳米级锡粉64～72、纳米级银粉17～28、纳米级钼粉8～11。

上述降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法及合金纳米材料，在电解槽母线的铣平的焊补面及阳极导杆上的接触面上喷涂纳米合金材料，纳米合金材料包括纳米合金粉、来增大，纳米合金粉与环氧树脂的质量份数为：纳米合金粉68～76、环氧树脂24～32，纳米合金粉包括下述原料：纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉，上述纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉的质量份数为：纳米级锡粉64～72、纳米级银粉17～28、纳米级钼粉8～11；以通过上述纳米合金粉来增大电解槽母线与阳极导杆的单位接触面积，以此来降低电解槽母线、阳极导杆间的接触电阻，进而避免电解槽母线与阳极导杆接触面打火，灼伤、烧结等设备事故，保证了电解槽生产工艺的稳定和产能质量的稳定。

说明书附图

图1为选定了接触面的电解槽母线的结构示意图。

图2为选定了接触面的阳极导杆的结构示意图。

图中：电解槽母线10、接触面11、断面12、阳极导杆20、断面21、接触面22、断面23。

具体实施方式

本发明提供一种降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法对电解槽母线、阳极导杆的接触面处理后，再在处理的接触面上喷涂纳米合金材料，来解决电解槽母线与阳极导杆增接触电阻大的技术问题。上述降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法包括如下步骤：

步骤S300，电解槽母线铝基堆焊修补，将电解槽母线的焊补面铣平。其中步骤300具体为：选定电解槽母线上的接触面，对选定的接触面进行清洁后，用铝丝堆焊填平选定的接触面上的腐蚀坑洼面；铣平电解槽母线上的焊补面，其中，铣平的焊补面的表面光洁度不大于1.6。

步骤S301，阳极导杆上与电解槽母线的焊补面相对应的接触面打磨清洁，以去除氧化层。其中，打磨清洁后的阳极导杆上接触面的表面光洁度不大于1.6。

步骤S302，在电解槽母线的铣平面上及阳极导杆的接触面上喷涂纳米合金材料，其中，合金纳米材料包括纳米合金粉、环氧树脂，纳米合金粉与环氧树脂的质量份数为：纳米合金粉68～76、环氧树脂24～32，纳米合金粉包括下述原料：纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉，上述纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉的质量份数为：纳米级锡粉64～72、纳米级银粉17～28、纳米级钼粉8～11。其中，电解槽母线上喷涂有纳米合金材料的焊补面的表面表面光洁度为0.8；阳极导杆上喷涂有纳米合金材料的接触面的表面表面光洁度为0.8。

步骤S303，按电解槽更换阳极操作工序装配阳极导杆及电解槽母线。

为了便于理解上述降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法，以下举例说明：

配制纳米合金材料的步骤：将纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉按照如下质量份数混合得到纳米合金粉，纳米级锡粉64～72、纳米级银粉17～28、纳米级钼粉8～11；将纳米合金粉及环氧树脂按照如下质量份数混合后搅拌均匀得到纳米合金材料，纳米合金粉68～76、环氧树脂24～32；

对上述电解槽母线的接触面、阳极导杆的接触面进行表面处理技术时，考虑到本发明的工作环境多粉尘、要求对处理后的表面进行防尘保护，以免造成表面污染，影响降低接触电阻的效果，故电解槽母线的接触面处理和阳极导杆的接触面处理是分别进行处理、按工艺要求完成后再进行装配：

如图1所示的选定了接触面的电解槽母线的结构示意图，在电解槽母线10上选定12个尺寸相同的接触面11，编号从1#至12#，在与电解槽母线第一端头的断面12相距325mm处为1#接触面的边，1#接触面的处理面积为280mmx560mm，1#接触面的中心纵线到电解槽母线10的第一端头的断面12的距离为465mm。以1#接触面的中心纵线为原点，向电解槽母线10的第二端方向距离1460mm为2#接触面的中心纵线。

如图2所示的选定了接触面的阳极导杆的结构示意图，在与阳极导杆20上端的断面21相距410mm处为接触面22的一边，接触面22的面积为220mmx1515mm，接触面22的下端的边距离阳极导杆下端的断面23的距离410mm。

电解槽母线的接触面表面处理步骤：按图1中的接触面处理结构图中的尺寸，确定好接触面11表面处理位置和面积；用钢刷去除接触面11的氧化物和杂质；用铝丝在接触面11进行堆焊，填补接触面11上的凹坑，要求堆焊平整均匀，没有气眼，假焊、虚焊；用铣平机铣平焊补面，铣平后的焊补面平整度要求不大于1.6；将纳米合金材料喷涂在铣平的焊补面上。

阳极导杆的接触面表面处理步骤：按图2中的接触面22处理结构图中尺寸，确定好接触面22表面处理位置和面积；用角磨机去除接触面22的氧化物、杂质，打磨后的接触面22的表面平整度要求不大于1.6；将纳米合金材料喷涂在打磨后的接触面上，并作防尘保护。

按电解槽更换阳极操作工序装配阳极导杆及电解槽母线。

通过在电解槽母线、阳极导杆的接触面上喷涂具有导电性能的纳米合金材料，将现有的更换阳极工艺过程中的：“母线接触面清理-阳极导杆接触清理-阳极与母线装配”的工艺步骤，改进为：“电解槽接触面清理-阳极导杆接触面清理-接触面纳米导电技术处理-阳极与母线装配”的工艺步骤，降低了电解槽母线与阳极导杆间的接触电阻，进而降低电解槽母线与阳极导杆间的电压降，提高电流效率，减少电解槽耗电量。

Claims (1)

1.一种降低电解槽母线与阳极导杆接触电阻方法，包括如下步骤：

电解槽母线铝基堆焊修补，将电解槽母线的焊补面铣平，其中，该步骤具体为：选定电解槽母线上的接触面，对选定的接触面进行清洁后，用铝丝堆焊填平选定的接触面上的腐蚀坑洼面；铣平电解槽母线上的焊补面，其中，铣平的焊补面的表面光洁度不大于1.6；其中，选定的电解槽母线上的接触面的面积为280mmx560mm, 接触面的数量为12个，接触面均匀的分布在电解槽母线上；

阳极导杆上与电解槽母线的焊补面相对应的接触面打磨清洁，以去除氧化层；其中，打磨清洁后的阳极导杆上接触面的表面光洁度不大于1.6；

在电解槽母线的铣平面上及阳极导杆的接触面上喷涂合金纳米材料，其中，合金纳米材料包括纳米合金粉、环氧树脂，纳米合金粉与环氧树脂的质量份数为：纳米合金粉68～76、环氧树脂24～32，纳米合金粉包括下述原料：纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉，上述纳米级锡粉、纳米级银粉、纳米级钼粉的质量份数为：纳米级锡粉64～72、纳米级银粉17～28、纳米级钼粉8～11；其中，电解槽母线上喷涂有纳米合金材料的焊补面的表面光洁度为0.8，阳极导杆上喷涂有纳米合金材料的接触面的表面光洁度为0.8；

按电解槽更换阳极操作工序装配阳极导杆及电解槽母线。