CN201416038Y - 一种新型的铝电解槽阳极导电装置 - Google Patents

Abstract

一种新型的铝电解槽阳极导电装置由铝导杆、阳极碳块夹持器和阳极碳块所构成，其特征是：铝导杆和阳极碳块夹持器相连接，阳极碳块夹持器采用螺栓与阳极碳块之间上部凸台进行夹紧连接。采用一种新型的铝电解槽阳极导电装置，由于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，采用铜碳结合过度连接的方式，将铝导杆的电流传导给阳极碳块，因而可以减少阳极导电装置降低电压降，减少铝电解槽导电结构的电阻耗电，同时简化了阳极碳块的组装工艺成本以及残极的压脱工艺成本。

Description

一种新型的铝电解槽阳极导电装置

技术领域

一种新型的铝电解槽阳极导电装置主要应用于铝电解槽的生产，即铝导杆和阳极碳块的生产与组装。

背景技术

现通用的铝电解槽阳极导电装置主要由铝导杆、爆炸焊片、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，构造工艺成本较高等缺点。本发明特设计提出了一种新型的铝电解槽阳极导电装置设计方案。

一种新型的铝电解槽阳极导电装置由铝导杆、阳极碳块夹持器和阳极碳块所构成，其特征是：铝导杆和阳极碳块之间用阳极碳块夹持器相连接，阳极碳块夹持器与阳极碳块上部凸台进行夹紧连接。

依据上述技术方案：在阳极碳块上部构造制作出与阳极碳块夹持器相连接的凸台。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持器两侧构造有导电侧夹板，其上部构造有与铝导杆相连接的导电横梁盖板，导电侧夹板与横梁盖板构造成下开口的П架式结构。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持器构造有夹紧螺栓，用于调整两侧的导电侧夹板与阳极炭块凸台的夹紧间隙，两侧的导电侧夹板可以制作成通长的一块，也可以做成与穿孔相对应的2-8块。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持器上部的横梁盖板与铝导杆之间可采用螺栓连接；或采用焊接的方式进行连接，还可以采用双金属复合结构将铝导杆和横梁盖板构造在一起的方式进行连接，铝导杆的下端可构造加工成⊥型，⊥型铝导杆的下端水平横梁可直接作为阳极碳块夹持器上的横梁盖板，⊥型铝导杆的下端水平横梁盖板两侧与导电夹板进行连接。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持器导电侧夹板底部与阳极碳块上部凸台侧面导电结合接触面部，可用双金属铜钢复合板制成；阳极碳块凸台侧面与阳极碳块夹持器两侧的导电夹板)之间结合界面采用夹紧螺栓的方式进行压力接触连接，碳金属两结合界面之间可涂抹导电膏，可在金属侧夹板或铜板板与碳块上部凸台侧面接触面上加工构造上小的凹凸细牙台槽，以提高两者之间的导电性能和结合压紧强度。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持器的上部横梁盖板可以构造成用于加持单块阳极碳块的矩形，还可以构造成用于加持两块碳块用的H型或X型构造，其横梁盖板可以做成铝钢复合结构。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持器上两端部可设置有端部堵板，夹持器П内可安装有用绝热防电解质腐蚀材料制成的保温隔热层。

依据上述技术方案：阳极碳块夹持器铝导杆下端和横梁盖板以及铝钢复合连接块可沿阳极碳块长度方向，构造左右对称的两个部件，从而构造出横梁盖板和铝导杆之间进行两侧侧夹板水平间隙夹紧调整用的调节中缝。

本发明的优点：采用一种新型的铝电解槽阳极导电装置，由于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，采用铜碳结合过度连接的方式，将铝导杆的电流传导给阳极碳块，因而可以减少阳极导电装置降低电压降，减少铝电解槽导电结构的电阻耗电，同时简化了阳极碳块的组装工艺成本以及残极的压脱工艺成本。

附图说明

一种新型的铝电解槽阳极导电装置的技术方案结合实施例以及附图说明则更加理解该发明的技术特点，其说明书附图中

图1：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例2的立面示意图；

图2：为图1的侧视剖面图。

图3：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例2的立面示意图；

图4：为图3的侧视剖面图.。

图5一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例3的立面示意图；

图6：为图5的侧视剖面图。

图7：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例4的立面示意图；

图8：为图7的侧视剖面图。

图9：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例5的立面示意图；

图10：为图9的侧视剖面图.。

图11：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例6的立面示意图；

图12：为图11的侧视剖面图。

图13：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例7双阳极碳块导电装置的立面示意图；

图14：为图13的平面图。

图15：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例8双阳极碳块导电装置的立面示意图；

图16：为图15的平面图.。

图17：为图11的侧视剖面图；

图18一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例阳极碳块的立面示意图；

图19：为图18的侧视图。

图20：一种新型的铝电解槽阳极导电装置实施例阳极碳块凸台带U型槽的立面示意图。

其图中所示；1铝导杆、2阳极夹持器、3阳极碳块、4加紧螺栓、5侧夹板、6横梁盖板、7钢护板、8上部夹紧螺栓、9导电铜板、10端部挡板、11碳块凸台、12U型槽、13加紧间隙调节缝、14双金属复合片、15上部螺栓、15保温隔热层。

具体实施方式

一种新型的铝电解槽阳极导电装置由铝导杆(1)、阳极碳块夹持器(2)和阳极碳块(3)所构成。其技术方案的是：铝导杆(1)和阳极碳块夹持器(2)相连接，阳极碳块夹持器(2)与阳极碳块(3)上部凸台(11)采用螺栓(4)进行夹紧连接。

如实施例(图18、图19、图20)所示，首先在阳极碳块(3)上部构造焙烧制作出与阳极碳块夹持器(2)相连接的凸台(11)；阳极碳块凸台(11)的两侧用于和夹持器进行连接。阳极碳块凸台(11)上设置构造有穿通夹紧螺栓(4)用的П槽(12)或穿孔(12)，以便用加紧螺栓(4)将阳极碳块(3)的上部和夹持器(2)连接在一起。

阳极碳块夹持器(2)用耐高温的导电性能好的金属材料制成，如实施例1的(图1、图2)和实施例2(图3、图4)所示，阳极碳块夹持器(2)两侧构造有导电夹板(5)，上部有与铝导杆(1)相连接的导电横梁盖板(6)，导电夹板(5)和横梁盖板(6)构造成的下开口П架式结构或门架式结构。

如实施例3的(图5、图6)、实施例3(图7、图8)和实施例4(图9、图10)所示，两侧导电夹板(5)下部构造有穿通夹加紧螺栓(4)用的圆孔(9)或倒凹槽(9)，两侧的导电夹板(5)可以制作成通长的一块，也可以做成与穿孔(9)相对应的块数。

如实施例图2、图10、图12所示，阳极碳块夹持器(2)两侧的导电侧夹板(5)可用钢板制成，钢板(5)的外侧设置构造有保护钢板(5)不被电解质腐蚀起加强作用的钢护板(7)，钢护板(7)上构造有穿通加紧螺栓(4)用的孔洞，夹持器两侧的导电侧夹板(5)底部与阳极碳块(3)上部凸台(11)侧面导电结合面部，还可用双金属铜钢复合板制。

阳极碳块夹持器(2)上部的横梁盖板(6)与铝导杆之间可采用螺栓(8)连接，如图8、图12所示；或采用焊接的方式进行连接，还可以采用双金属复合的方式进行连接如图1、图6、图10所示。

铝导杆的(1)下端可构造加工成⊥型，如图3、图11所示，⊥型铝导杆(1)的下端横铝梁(1)可直接作为阳极碳块夹持器(2)的上横梁盖板(6)，⊥型铝导杆(1)的下端横铝梁(1)两侧与导电夹板(5)进行连接。

阳极碳块夹持器(2)上两端部设置有防止电解质流入的夹持器内的端部堵板(10)，如图1、图3所示，。

阳极碳块夹持器(2)两侧导电夹板(5)外面一侧钢护板(7)，可与加紧螺栓(4)进行固定连接如图12所示，在组装阳极碳块时，调整另一侧导电板侧夹板(5)和加紧螺栓螺母(4)即可。

阳极碳块夹持器(2)两侧的导电夹侧夹板(5)一侧上部可与上部导电横梁盖板(6)进行永固连接或构造在一起，如图4所示，另外一侧导电夹板(5)与上部导电横梁盖板(6)用加紧螺栓(4)或上部螺栓(8)进行加紧组合连接。

阳极碳块(3)凸台(11)侧面与阳极碳块夹持器(1)内两侧的导电侧夹板(5)之间可采用增加导电铜板的方式，提高钢碳界面之间的导电性能，用夹紧螺栓进行压力接触进行连接，如图10、图12所示，碳和金属两结合界面之间可涂抹耐高温导电膏，可在导电板(5)或导电铜板(9)的金属与碳块(3)上部凸台(11)侧面的接触面上加工构造上小的凹凸形细牙台槽，以提高碳块和金属夹板两者之间的导电性能和结合压紧强度。

阳极碳块夹持器(2)如果是应用在夹持一块阳极碳块(3)的组装时其横梁盖板(6)可制造成矩形框架结构，如图1、图2所示；如果是应用在夹持两块阳极碳块(3)的组装时，其横梁盖板(6)可制造成H形或X形框架结构，如图14、图16所示。

用于夹持单块阳极碳块(3)的夹持器(2)的铝导杆(1)下端和横梁盖板(6)以及铝钢复合连接块(14)可沿阳极碳块(3)长度方向开有侧夹板加紧间隙调节中缝(13)，如图4、图6、图8所示。以利于阳极的组装加紧；阳极碳块夹持器(2)上部的铝导杆(1)、横梁盖板(6)和铝钢复合连接块(14)与两侧的侧夹板，沿阳极碳块(3)长度方向，构造成左右对称的两个部件，以获取横梁盖板和铝导杆之间的夹紧间隙调节中缝(13)。

用于夹持两块阳极碳块(3)的阳极碳块夹持器(2)的横梁盖板(6)的端部可与阳极碳块夹持器(2)的内侧导电夹板(5)进行侧部连接或构造在一起，其横梁盖板(6)可以做成铝钢复合结构。

阳极碳块夹持器(2)上两端部可设置有防止电解质和氧化铝粉流入阳极碳块顶部和夹持器П内的端部堵板(10)，夹持器(2)的П型槽内阳极碳块凸台(11)的顶部，可安装有用绝热防电解质腐蚀材料制成的保温隔热层(15)如图3、图4所示。

在阳极碳块组装完毕后，为了防止电解质对钢板和螺栓的侵蚀，在阳极碳块的顶部与阳极碳块夹持器的结合部外部用捣固糊捣打上一圈保护料。

Claims (9)

1一种新型的铝电解槽阳极导电装置由铝导杆(1)、阳极碳块夹持器(2)和阳极碳块(3)所构成，其特征是：铝导杆(1)和阳极碳块(3)之间用阳极碳块夹持器(2)相连接，阳极碳块夹持器(2)与阳极碳块上部凸台(11)进行夹紧连接。

2一种新型的铝电解槽阳极导电装置其特征是：在阳极碳块(3)上部构造制作出与阳极碳块夹持器(2)相连接的凸台(11)。

3一种新型的铝电解槽阳极导电装置其特征是：阳极碳块夹持器(2)两侧构造有导电侧夹板(5)，其上部构造有与铝导杆(1)相连接的导电横梁盖板(6)，导电侧夹板(5)与横梁盖板构(6)造成下开口的∏架式结构。

4一种新型的铝电解槽阳极导电装置其特征是：阳极碳块夹持器(2)构造有夹加紧螺栓(4)用于调整两侧的两侧的导电侧夹板(5)夹紧间隙，两侧的导电侧夹板(5)，可制作成通长的一块，也可以做成与穿孔相对应的2-8块。

5一种新型的铝电解槽阳极导电装置其特征是：阳极碳块夹持器(2)横梁盖板(6)与铝导杆(1)之间采用螺栓连接(8)；或采用焊接的方式进行连接，还可以采用双金属复合结构将铝导杆(2)和横梁盖板(6)构造在一起的方式进行连接，铝导杆(1)的下端可构造加工成丄型，丄型铝导杆(1)的下端水平横梁(1)可直接作为阳极碳块夹持器上的横梁盖板(6)，丄型铝导杆(1)的下端水平横梁盖板(6)两侧与导电夹板(5)进行连接。

6一种新型的铝电解槽阳极导电装置其特征是：阳极碳块夹持器(2)导电侧夹板(5)底部与阳极碳块(3)上部凸台(11)侧面导电结合接触面部，可用双金属铜钢复合板制成；阳极碳块凸台(11)侧面与阳极碳块夹持器(2)两侧的导电夹板(5)之间结合界面采用夹紧螺栓(4)的方式进行压力接触连接，碳金属两结合界面之间可涂抹导电膏，可在金属侧夹板(5)或铜板(9)板与碳块上部凸台侧面接触面上加工构造上小的凹凸细牙台槽，以提高两者之间的导电性能和结合压紧强度。

7一种新型的铝电解槽阳极导电装置其特征是：阳极碳块夹持器(2)的横梁盖板(6)可以构造成用于加持单块阳极碳块的矩形，还可以构造成用于加持两块碳块(2)用的H型或X型构造，其横梁盖板(5)可以做成铝钢复合结构。

8一种新型的铝电解槽阳极导电装置其特征是：阳极碳块夹持器(2)上两端部可设置有端部堵板(10)，夹持器(2)∏内可安装有用绝热防电解质腐蚀材料制成的保温隔热层(15)。

9一种新型的铝电解槽阳极导电装置其特征是：阳极碳块夹持器(2)铝导杆(1)下端和横梁盖板(6)以及铝钢复合连接块(14)可沿阳极碳块(3)长度方向，构造成左右对称的两个部件，从而构造出横梁盖板(6)和铝导杆(1)之间进行两侧导电侧夹板(5)水平间隙夹紧调整用的调节中缝(13)。

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