CN107858710A - 一种电解锌阴极板及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解锌阴极板及其制造工艺，其中，电解锌阴极板包括铝导电棒及焊接在铝导电棒下侧的阴极铝板，所述铝导电棒的一端带有爆炸焊接结合的铜导电头，所述阴极铝板的上端外侧覆盖有绝缘防腐涂层，所述绝缘防腐涂层下端的阴极铝板上设有剥锌口。本发明电解锌阴极板的导电棒与铜导电头连接稳固、能全部结合，绝缘防腐涂层与剥锌口配合，能保护阴极铝板，方便机械剥锌。

Description

一种电解锌阴极板及其制造工艺

技术领域

本发明涉及电解锌设备技术领域，特别涉及一种电解锌阴极板及其制造工艺。

背景技术

电解锌阴极板为电解锌时阴极的主要设备。电解时，电解锌阴极板的导电棒与阴极铝板焊接在一起挂在电解槽上。电解时，导电棒起导电和支撑阴极铝板的作用，当阴极铝板的锌金属累积到一定重量时，便取出阴极铝板并对析出锌进行机械剥离，阴极铝板清洁刷洗后重新返回电解槽使用。

在现有技术中，电解锌阴极板主要存在以下缺失：其一、导电棒的一端需要连接铜导电头，导电棒与铜导电头之间为电阻焊接连接方式，连接不稳固，两者不能全部结合；其二、阴极铝板的上端外侧无绝缘防腐涂层和剥锌口，不仅不能保护阴极铝板，而且不易机械剥锌。

发明内容

本发明要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种导电棒与铜导电头连接稳固、能全部结合，能保护阴极铝板，方便机械剥锌的电解锌阴极板；与此同时，本发明还要提供一种该电解锌阴极板人制造工艺。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种电解锌阴极板，包括铝导电棒及焊接在铝导电棒下侧的阴极铝板，所述铝导电棒的一端带有爆炸焊接结合的铜导电头，所述阴极铝板的上端外侧覆盖有绝缘防腐涂层，所述绝缘防腐涂层下端的阴极铝板上设有剥锌口。

优选地，所述铝导电棒的一端设有“凸”形卡条，所述铜导电头设有与所述“凸”形卡条相配合的“凹”形卡槽，所述铜导电头通过“凹”形卡槽插接于铝导电棒的“凸”形卡条上，在铜导电头与铝导电棒的插接处之外侧包覆有“U”形结合铝带；所述“凸”形卡条、“凹”形卡槽及“U”形结合铝带爆炸焊接结合成一体。

优选地，所述“凹”形卡槽为燕尾“凹”形卡槽，相对应地，所述“凸”形卡条为燕尾“凸”形卡条。

优选地，所述阴极铝板的高度为150cm-200cm，宽度为80cm-120cm，厚度为5-10mm；所述剥锌口的数量为两个，剥锌口呈圆形，半径为30-60mm，在阴极铝板上的深度为1.0-2.0mm，剥锌口内填充绝缘防腐涂料层。

优选地，所述铝导电棒的上侧焊接有两个左右对称的铝吊钩；所述阴极铝板的左右两端边缘处分别装夹并粘结有阴极绝缘条。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种电解锌阴极板的制造工艺，包括如下步骤：

Ⅰ.将铝导电棒与铜导电头通过爆炸焊接工艺结合在一起；

Ⅱ.在阴极铝板上加工出剥锌口，并对阴极铝板的需要覆盖绝缘防腐涂料层的位置进行表面粗化处理；步骤Ⅰ与步骤Ⅱ无先后顺序；

Ⅲ.将铝导电棒与阴极铝板焊接在一起；

Ⅳ.在阴极铝板上覆盖绝缘防腐涂料层；

Ⅴ.对阴极铝板的正反面进行打磨，完成电解锌阴极板的制造。

优选地，步骤Ⅰ中，铝导电棒与铜导电头的爆炸焊接工艺如下：

S1.将铜导电头插接于铝导电棒的一端端部；

S2.在铜导电头与铝导电棒的插接处之外侧包覆并固定“U”形结合铝带；

S3.在“U”形结合铝带上安装炸药盒；

S4.引爆炸药盒，使铝导电棒、铜导电头及“U”形结合铝带紧密结合在一起；

S5.将“U”形结合铝带的末端端部铣切成弧状端部，并对“U”形结合铝带的边缘位置再焊接一圈。

优选地，所述剥锌口的数量为两个，剥锌口呈圆形；所述需要覆盖绝缘防腐涂料层的位置包括剥锌口内表面、阴极铝板的上端外表面及阴极铝板的左右两端边缘处外表面；所述阴极铝板的左右两端边缘处外表面覆盖绝缘防腐涂料层之后，装夹并粘结阴极绝缘条。

优选地，步骤Ⅳ中，在阴极铝板上覆盖绝缘防腐涂料层的工艺如下：

S1.对阴极铝板上经过粗化处理的表面进行清洗除尘；

S2.将阴极铝板置入100℃-150℃的炉内，使阴极铝板预热；

S3.阴极铝板预热之后，涂覆绝缘防腐材料层；

S4.涂覆之后，将阴极铝板置入100℃-150℃的炉内烘烤1.5-3小时，固化。

本发明的有益效果是： 其一、本发明的铝导电棒的一端带有爆炸焊接结合的铜导电头，连接稳固，能全部结合，导电性能优异；其二、由于阴极铝板的上端外侧覆盖有绝缘防腐涂层，绝缘防腐涂层下端的阴极铝板上设有剥锌口，因此，不仅能很好地保护阴极铝板的上端不受腐蚀，而且阴极铝板的中端及下端在析出锌片后，阴极铝板的上端无锌粘连，能很容易地从剥锌口处进行机械剥锌。

附图说明

图1为电解锌阴极板的整体结构示意图。

图2为铝导电棒与铜导电头爆炸焊接结合之后的剖视图。

图3为铝导电棒与铜导电头插接前的分散结构示意图。

图4为铝导电棒与铜导电头爆炸焊接结合之后的整体结构示意图。

图5为铝导电棒与铜导电头在爆炸焊接时安装炸药盒的结构示意图。

图6为电解锌阴极板的制造工艺流程方框图。

图7为将图4中“U”形结合铝带的末端端部铣切成弧状端部并再焊接一圈的示意图。

图中：1.铝导电棒；11.“凸”形卡条；2.阴极铝板；3.铜导电头；31.“凹”形卡槽；4.绝缘防腐涂层；5.剥锌口；6.“U”形结合铝带；61.弧形端部；7.炸药盒；71.木楔；8.铝吊钩；9.阴极绝缘条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

如图1所示，一种电解锌阴极板，包括铝导电棒1及焊接在铝导电棒下侧的阴极铝板2，所述铝导电棒1的一端带有爆炸焊接结合的铜导电头3，所述阴极铝板2的上端外侧覆盖有绝缘防腐涂层4，绝缘防腐涂层4的厚度为0.3-0.5mm，所述绝缘防腐涂层4下端的阴极铝板上设有剥锌口5。

如图2-图4所示，所述铝导电棒1的一端设有“凸”形卡条11，所述铜导电头3设有与所述“凸”形卡条相配合的“凹”形卡槽31，所述铜导电头3通过“凹”形卡槽31插接于铝导电棒1的“凸”形卡条11上，在铜导电头3与铝导电棒1的插接处之外侧包覆有“U”形结合铝带6；所述“凸”形卡条11、“凹”形卡槽31及“U”形结合铝带6爆炸焊接结合成一体。

如图2-图4所示，所述“凹”形卡槽为燕尾“凹”形卡槽，槽底宽度宽于槽口宽度；相对应地，所述“凸”形卡条为燕尾“凸”形卡条，卡条突出部顶面的宽度宽于突出部根部的宽度；这样，当铜导电头3与铝导电棒1插接之后，铜导电头3不能从铝导电棒1上松脱，连接非常稳固。

如图1所示，所述阴极铝板2的高度为150cm-200cm，优选为176mm，宽度为80cm-120cm，优选为100mm，厚度为5-10mm，优选为7mm；所述剥锌口5的数量为两个，剥锌口5呈圆形，半径为30-60mm，优选为45mm，在阴极铝板2上的深度为1.0-2.0mm，优选为1.5mm，剥锌口5内填充绝缘防腐涂料层，该填充的绝缘防腐涂料层与阴极铝板上端外侧覆盖的绝缘防腐涂层的材料相一致。

如图1所示，所述铝导电棒1的上侧焊接有两个左右对称的铝吊钩8；所述阴极铝板1的左右两端边缘处分别装夹并粘结有阴极绝缘条9。

如图6所示，本发明电解锌阴极板的制造工艺，包括如下步骤：

Ⅰ.将铝导电棒与铜导电头通过爆炸焊接工艺结合在一起；

Ⅱ.在阴极铝板上加工出剥锌口，并对阴极铝板的需要覆盖绝缘防腐涂料层的位置进行表面喷砂机喷砂粗化处理；步骤Ⅰ与步骤Ⅱ无先后顺序；

Ⅲ.将铝导电棒与阴极铝板焊接在一起；

Ⅳ.在阴极铝板上覆盖绝缘防腐涂料层；

Ⅴ.对阴极铝板的正反面进行打磨，完成电解锌阴极板的制造。

优选地，参照附图5，在步骤Ⅰ中，铝导电棒与铜导电头的爆炸焊接工艺如下：

1.将消防水袋套在铝导电棒末端进行保护，并在靠近铜导电头的一侧用塑料锁扣扎紧。

2.清理结合面，包括“U”形结合铝带内壁及铜导电头和部分铝导电棒棒身，将铜导电头插接于铝导电棒的一端端部；

3. 在铜导电头与铝导电棒的插接处之外侧包覆并固定“U”形结合铝带，使用透明胶带将“U”形结合铝带固定在铜导电头端部。

4. 在“U”形结合铝带上安装炸药盒上安装炸药盒7，同时使用木楔71将木盒端头进行封堵。

5.装炸药并检查木盒距离，炸药高度是否符合要求。

6.连线，插入雷管后起爆，使铝导电棒、铜导电头及“U”形结合铝带紧密结合在一起。

7.结合参考图7，将“U”形结合铝带的末端端部铣切成弧状端部61，并对“U”形结合铝带的边缘位置62再焊接一圈。铣切成弧状端部的工艺，不仅能去除“U”形结合铝带末端未完全爆炸焊接的部分，而且能使“U”形结合铝带与铝导电棒及铜导电头的结合更为紧密；将“U”形结合铝带的边缘位置再焊接一圈能防止“U”形结合铝带的边缘处与铝导电棒及铜导电头的结合具有空隙的问题，增强“U”形结合铝带与铝导电棒及铜导电头的结合紧密性。

注意事项：

1.清理结合面需清理表面附着的杂物油污等，如有铜锈等需打磨干净。

2.固定“U”形结合铝带时应保证“U”形结合铝带与铝导电棒主体两端距离相等。

3.使用胶带固定“U”形结合铝带时应保证密封，防止炸药进入“U”形结合铝带与主体间间隙。

4.安装木盒时应保证木盒与铝导电棒主体平行，两边距离相等。

爆炸焊接工艺实施例：取长度270mm*35mm*5mm的1050A纯铝片冲压至U形做为“U”形结合铝带，取机械配合好的1490mm*60mm*25mm的AA6101T6铝导电棒和60mm*31mm*40mm的CDA1000ETP铜导电头，用消防水袋套在铝导电棒末端进行保护，并在靠近铜导电头的一侧用塑料锁扣扎紧后进行预结合面(“U”形结合铝带内壁和铜导电头和部分铝导电棒棒身)表面抛光，使用透明胶带将“U”形结合铝带固定在铜导电头端部，安装配组好后进行爆炸复合，爆炸复合后实现一次爆炸三面包覆的铝铜异形过渡接头制备。

优选地，所述剥锌口的数量为两个，剥锌口呈圆形；所述需要覆盖绝缘防腐涂料层的位置包括剥锌口内表面、阴极铝板的上端外表面及阴极铝板的左右两端边缘处外表面；所述阴极铝板的左右两端边缘处外表面覆盖绝缘防腐涂料层之后，装夹并粘结阴极绝缘条。

优选地，步骤Ⅳ中，在阴极铝板上覆盖绝缘防腐涂料层的工艺如下：

S1.对阴极铝板上经过粗化处理的表面进行清洗除尘；

S2.将阴极铝板置入100℃-150℃的炉内，使阴极铝板预热；

S3.阴极铝板预热之后，涂覆绝缘防腐材料层；

S4.涂覆之后，将阴极铝板置入100℃-150℃的炉内烘烤1.5-3小时，固化。

通过此工艺覆盖的绝缘防腐涂料层结构致密，数显邵氏硬度计测量值为79；粘度达到17000-22000；固化物表面平整、光亮、绝缘性好，硬度高、粘接力强，耐化学品性能好，特别耐酸性能非常优秀。绝缘防腐涂料层与基体结合力强，粘结牢固，形成致密的界面过渡层；起到屏蔽，阴极保护作用。在绝缘条装夹工艺中，对绝缘条与阴极铝板接触面添加绝缘防腐涂层。能使绝缘条不易脱落，使用寿命非常长。

以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电解锌阴极板，其特征在于：包括铝导电棒及焊接在铝导电棒下侧的阴极铝板，所述铝导电棒的一端带有爆炸焊接结合的铜导电头，所述阴极铝板的上端外侧覆盖有绝缘防腐涂层，所述绝缘防腐涂层下端的阴极铝板上设有剥锌口。

2.根据权利要求1所述的电解锌阴极板，其特征在于：所述铝导电棒的一端设有“凸”形卡条，所述铜导电头设有与所述“凸”形卡条相配合的“凹”形卡槽，所述铜导电头通过“凹”形卡槽插接于铝导电棒的“凸”形卡条上，在铜导电头与铝导电棒的插接处之外侧包覆有“U”形结合铝带；所述“凸”形卡条、“凹”形卡槽及“U”形结合铝带爆炸焊接结合成一体。

3.根据权利要求1所述的电解锌阴极板，其特征在于：所述“凹”形卡槽为燕尾“凹”形卡槽，相对应地，所述“凸”形卡条为燕尾“凸”形卡条。

4.根据权利要求1所述的电解锌阴极板，其特征在于：所述阴极铝板的高度为150cm-200cm，宽度为80cm-120cm，厚度为5-10mm；所述剥锌口的数量为两个，剥锌口呈圆形，半径为30-60mm，在阴极铝板上的深度为1.0-2.0mm，剥锌口内填充绝缘防腐涂料层。

5.根据权利要求4所述的电解锌阴极板，其特征在于：所述阴极铝板的高度为176cm，宽度为100cm，厚度为7mm；所述剥锌口的半径为45mm，在阴极铝板上的深度为1.5mm。

6.根据权利要求1所述的电解锌阴极板，其特征在于：所述铝导电棒的上侧焊接有两个左右对称的铝吊钩；所述阴极铝板的左右两端边缘处分别装夹并粘结有阴极绝缘条。

7.一种电解锌阴极板的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

Ⅰ.将铝导电棒与铜导电头通过爆炸焊接工艺结合在一起；

Ⅱ.在阴极铝板上加工出剥锌口，并对阴极铝板的需要覆盖绝缘防腐涂料层的位置进行表面粗化处理；步骤Ⅰ与步骤Ⅱ无先后顺序；

Ⅲ.将铝导电棒与阴极铝板焊接在一起；

Ⅳ.在阴极铝板上覆盖绝缘防腐涂料层；

Ⅴ.对阴极铝板的正反面进行打磨，完成电解锌阴极板的制造。

8.根据权利要求7所述的电解锌阴极板的制造工艺，其特征在于：步骤Ⅰ中，铝导电棒与铜导电头的爆炸焊接工艺如下：

S1.将铜导电头插接于铝导电棒的一端端部；

S2.在铜导电头与铝导电棒的插接处之外侧包覆并固定“U”形结合铝带；

S3.在“U”形结合铝带上安装炸药盒；

S4.引爆炸药盒，使铝导电棒、铜导电头及“U”形结合铝带紧密结合在一起；

S5.将“U”形结合铝带的末端端部铣切成弧状端部，并对“U”形结合铝带的边缘位置再焊接一圈。

9.根据权利要求7所述的电解锌阴极板的制造工艺，其特征在于：所述剥锌口的数量为两个，剥锌口呈圆形；所述需要覆盖绝缘防腐涂料层的位置包括剥锌口内表面、阴极铝板的上端外表面及阴极铝板的左右两端边缘处外表面；所述阴极铝板的左右两端边缘处外表面覆盖绝缘防腐涂料层之后，装夹并粘结阴极绝缘条。

10.根据权利要求7所述的电解锌阴极板的制造工艺，其特征在于：步骤Ⅳ中，在阴极铝板上覆盖绝缘防腐涂料层的工艺如下：

S1.对阴极铝板上经过粗化处理的表面进行清洗除尘；

S2.将阴极铝板置入100℃-150℃的炉内，使阴极铝板预热；

S3.阴极铝板预热之后，涂覆绝缘防腐材料层；

S4.涂覆之后，将阴极铝板置入100℃-150℃的炉内烘烤1.5-3小时，固化。