CN111155148A - 一种阳极钢爪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阳极钢爪，其包括竖直设置的阳极导杆，其还包括上横梁、下横梁和钢爪腿。优点：通过缩短上横梁的长度,同时在上横梁的两端对称设置一根下横梁，使得流向每个钢爪腿的电流相同，实现钢爪均流的效果；钢爪腿中部设置通孔，一方面可以增大钢爪腿的散热面积，使得钢爪腿因电流通过产生的热量容易排出，从而降低电阻率，提高电流传输效率；另一方面，当电解质液冲刷到钢爪腿时，可直接从通孔通过，起到分流作用，同时降低电解质液对于钢爪的冲击，对钢爪腿起到保护作用。

Description

一种阳极钢爪
技术领域：
本发明涉及阳极钢爪技术领域，具体地说涉及一种阳极钢爪。
背景技术：
在电解铝生产中，阳极钢爪作为连接阳极炭块的重要纽带，钢爪结构的合理性决定着电流分布的均匀性；目前，行业内使用的钢爪通常为铸造钢爪，其结构如图1所示，包括阳极导杆、固定在阳极导杆底部的上横梁和固定在上横梁底端的四个钢爪腿，电流通过导杆传入横梁，然后分布到四个钢爪头；在实际使用时存在以下问题：1、电阻率与导体长度有关，导致距离阳极导杆较远的两端的两根钢爪腿电流小，而距离阳极导杆较近的两根钢爪腿的电流大，使得阳极钢爪电流分配不均匀；2、在生产过程中，钢爪随温度升高而造成其导电率降低，传统的圆柱形钢爪腿为一体结构，散热面积有限，造成阳极钢爪温度高、电流传输效率变差；3、电解质液体在槽波动情况下会不可避免的形成波峰而冲刷钢爪腿的中部，长期会造成刚爪中部部分变细，缩短钢爪使用寿命，影响电解正常生产；4、由于阳极钢爪横梁及钢爪腿两部分为一体结构，在钢爪腿磨损严重需要更换时，就需要全部更换，造成维修成本的增加及材料的浪费。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种电流分部均匀的阳极钢爪。
本发明由如下技术方案实施：一种阳极钢爪，其包括竖直设置的阳极导杆，其还包括上横梁、下横梁和钢爪腿，在所述阳极导杆的底端水平设置有所述上横梁，所述上横梁的顶端中部与所述阳极导杆的底端固定，在所述上横梁的两端底部分别设置有一个所述下横梁，两个所述下横梁关于所述阳极导杆对称设置，所述下横梁与所述上横梁平行设置，所述下横梁的顶端中部通过堆焊焊肉段与所述上横梁的底部焊接固定；在每个所述下横梁的两端底部分别焊接固定有一个竖直设置的所述钢爪腿，同一个所述下横梁上的两个所述钢爪腿关于其顶端的所述堆焊焊肉段对称设置。
进一步的，在所述钢爪腿的中部侧壁一体成型有向外凸起的凸块。
进一步的，在所述钢爪腿的侧壁中部水平开设有贯穿对应所述钢爪腿的通孔，所述通孔的轴线与所述上横梁垂直。
进一步的，所述钢爪腿各个部分的横向截面积相同。
进一步的，所述钢爪腿包括由上向下依次设置的上部固定段、中部磨损段和下部连接段，所述上部固定段与对应的所述下横梁焊接固定，所述中部磨损段和所述下部连接段一体成型，所述中部磨损段的顶端与所述上部固定段的底端焊接固定。
进一步的，所述钢爪腿包括由上向下依次设置的上部固定段、中部磨损段和下部连接段，所述上部固定段与对应的所述下横梁焊接固定，所述中部磨损段和所述下部连接段一体成型，所述中部磨损段的顶端与所述上部固定段的底端焊接固定；所述凸块设置在所述中部磨损段。
本发明的优点：通过缩短上横梁的长度,同时在上横梁的两端对称设置一根下横梁，使得流向每个钢爪腿的电流相同，实现钢爪均流的效果；同时，将原有的横梁变更为上横梁和下横梁，增加横梁的整体高度，使得高电流强度下横梁散热面积增大，使得上横梁因受热产生的热膨胀量降低，减少了端头钢爪腿的内弯变形量；钢爪腿中部设置通孔，一方面可以增大钢爪腿的散热面积，使得钢爪腿因电流通过产生的热量容易排出，从而降低电阻率，提高电流传输效率；另一方面，当电解质液冲刷到钢爪腿时，可直接从通孔通过，起到分流作用，同时降低电解质液对于钢爪的冲击，对钢爪腿起到保护作用，延长了钢爪腿的使用寿命；除此之外也可减少铁元素进入原铝液中，减少对原铝质量的影响。
附图说明：
图1为背景技术现有结构示意图。
图2为实施例1的整体结构示意图。
图3为实施例2的整体结构示意图。
图4为实施例3的整体结构示意图。
图5为实施例4的整体结构示意图。
阳极导杆1、上横梁2、下横梁3、钢爪腿4、上部固定段4.1、中部磨损段4.2、下部连接段4.3、凸块4.4、通孔4.5、堆焊焊肉段5。
具体实施方式：
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1：如图2所示，一种阳极钢爪，其包括竖直设置的阳极导杆1，其还包括上横梁2、下横梁3和钢爪腿4，在阳极导杆1的底端水平设置有上横梁2，上横梁2的顶端中部与阳极导杆1的底端固定，在上横梁2的两端底部分别设置有一个下横梁3，两个下横梁3关于阳极导杆1对称设置，下横梁3与上横梁2平行设置，下横梁3的顶端中部通过堆焊焊肉段5与上横梁2的底部焊接固定；对称设置可保证上横梁2到达两个下横梁3的电流相同；在每个下横梁3的两端底部分别焊接固定有一个竖直设施的钢爪腿4，同一个下横梁3上的两个钢爪腿4关于其顶端的堆焊焊肉段5对称设置，可对下横梁3上的电流进一步均流，保证四个钢爪腿4的电流相同；下横梁3与上横梁2采用全截面焊接方式进行焊接，形成堆焊焊肉段5；钢爪腿4与下横梁3之间同样采用全截面焊接方式，全截面焊接可使钢爪腿4与下横梁3、下横梁3与上横梁2的连接更紧密，可大大减少连接处空隙，实现降低焊口压降效果；
通过缩短上横梁2的长度,同时在上横梁2的两端对称设置一根下横梁3，使得流向每个钢爪腿4的电流相同，实现钢爪均流的效果；同时，将原有的横梁变更为上横梁2和下横梁3，增加横梁的整体高度，使得横梁散热面积增大，使得上横梁2因受热产生的热膨胀量降低，减少了端头钢爪腿4的内弯变形量；
实施例2：如图3所示，其整体结构与实施例1相同，不同之处在于，钢爪腿4包括由上向下依次设置的上部固定段4.1、中部磨损段4.2和下部连接段4.3，上部固定段4.1与对应的下横梁3焊接固定，中部磨损段4.2和下部连接段4.3一体成型，中部磨损段4.2的顶端与上部固定段4.1的底端焊接固定；由于上部固定段4.1与中部磨损段4.2采用焊接的方式连接固定，因此，当中部磨损段4.2磨损严重时，可直接由其顶端与上部固定段4.1底端之间的焊缝切开，更换新的中部磨损段4.2、下部连接段4.3，重新焊接即可，进而降低维修难度及维修成本。
实施例3：如图4所示，其整体结构与实施1相同，不同之处在于，在钢爪腿4的中部侧壁一体成型有向外设置的凸起的凸块4.4，将中部易冲刷部分由圆柱形设置为类球形，增强其耐磨损性能；钢爪腿4包括由上向下依次设置的上部固定段4.1、中部磨损段4.2和下部连接段4.3，上部固定段4.1与对应的下横梁3焊接固定，中部磨损段4.2和下部连接段4.3一体成型，中部磨损段4.2的顶端与上部固定段4.1的底端焊接固定；凸块4.4设置在中部磨损段4.2；由于上部固定段4.1与中部磨损段4.2采用焊接的方式连接固定，因此，当中部磨损段4.2磨损严重时，可直接由其顶端与上部固定段4.1底端之间的焊缝切开，更换新的中部磨损段4.2、下部连接段4.3，重新焊接即可，进而降低维修难度及维修成本。
实施例4：如图5所示，其整体结构与实施3相同，不同之处在于，在钢爪腿4的侧壁中部水平开设有贯穿对应钢爪腿4的通孔4.5，通孔4.5的轴线与上横梁2垂直；钢爪腿4各个部分的横向截面积相同；通过设置通孔4.5，一方面可以增大钢爪腿4的散热面积，使得钢爪腿4因电流通过产生的热量容易排出，从而降低电阻率，提高电流传输效率；另一方面，当电解质液冲刷到钢爪腿4时，可直接从通孔4.5通过，起到分流作用，同时降低电解质液对于钢爪腿4的冲击，对钢爪腿4起到保护作用，延长了钢爪腿4的使用寿命；除此之外也可减少铁元素进入原铝液中，减少对原铝质量的影响。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种阳极钢爪，其包括竖直设置的阳极导杆，其特征在于，其还包括上横梁、下横梁和钢爪腿，在所述阳极导杆的底端水平设置有所述上横梁，所述上横梁的顶端中部与所述阳极导杆的底端固定，在所述上横梁的两端底部分别设置有一个所述下横梁，两个所述下横梁关于所述阳极导杆对称设置，所述下横梁与所述上横梁平行设置，所述下横梁的顶端中部通过堆焊焊肉段与所述上横梁的底部焊接固定；在每个所述下横梁的两端底部分别焊接固定有一个竖直设置的所述钢爪腿，同一个所述下横梁上的两个所述钢爪腿关于其顶端的所述堆焊焊肉段对称设置。
2.根据权利要求1所述的一种阳极钢爪，其特征在于，在所述钢爪腿的中部侧壁一体成型有向外凸起的凸块。
3.根据权利要求2所述的一种阳极钢爪，其特征在于，在所述钢爪腿的侧壁中部水平开设有贯穿对应所述钢爪腿的通孔，所述通孔的轴线与所述上横梁垂直。
4.根据权利要求3所述的一种阳极钢爪，其特征在于，所述钢爪腿各个部分的横向截面积相同。
5.根据权利要求1所述的一种阳极钢爪，其特征在于，所述钢爪腿包括由上向下依次设置的上部固定段、中部磨损段和下部连接段，所述上部固定段与对应的所述下横梁焊接固定，所述中部磨损段和所述下部连接段一体成型，所述中部磨损段的顶端与所述上部固定段的底端焊接固定。
6.根据权利要求2至4任一所述的一种阳极钢爪，其特征在于，所述钢爪腿包括由上向下依次设置的上部固定段、中部磨损段和下部连接段，所述上部固定段与对应的所述下横梁焊接固定，所述中部磨损段和所述下部连接段一体成型，所述中部磨损段的顶端与所述上部固定段的底端焊接固定；所述凸块设置在所述中部磨损段。
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