CN202226934U - 一种阳极钢爪及与其配合的阳极炭块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阳极钢爪及与其配合的阳极炭块，阳极钢爪包括钢爪基体，钢柱，所述钢柱与阳极炭块连接，所述钢爪基体的下底面连接有至少一根钢棒，所述钢棒垂直于所述钢爪基体，所述钢棒的长度大于所述钢爪基体的底面到所述阳极炭块上表面的距离，小于钢爪基体的底面到所述阳极炭块下表面的距离。钢棒与阳极炭块的孔洞配合，连接更加紧密，使炭块的导电性能更好，可有效的降低铁-炭压降。

Description

一种阳极钢爪及与其配合的阳极炭块

技术领域

本实用新型涉及铝电解用阳极技术领域，具体涉及一种阳极钢爪及与其配合的阳极炭块。

背景技术

预焙阳极是铝电解生产中的重要组成部分，是电解槽的“心脏”。阳极炭块内在质量的好坏和各项技术参数的设计是否合理，都直接影响着电解铝生产工艺、各项经济指标以及生产成本。

阳极压降是预焙阳极最重要的参数之一。阳极压降包括卡具压降、铝导杆压降、铝-钢爆炸焊块压降、钢爪压降、铁-碳压降和炭块压降。当铝电解生产工艺稳定后，阳极压降主要取决于铁-碳压降，而影响铁-碳压降的主要因素是炭碗与磷生铁环的接触面积。在阳极组装时，阳极钢爪的钢柱放置在阳极炭碗内，在钢柱与炭碗的缝隙处浇铸磷生铁水，再冷却，使钢爪与炭块连接，实现炭块的导电。磷生铁的从浇铸到在电解槽内运行，经过由高温(1450℃)到室温再到高温(960℃)这个过程，及冷态收缩到热膨胀的过程，磷生铁与炭碗间会形成间隙，从而会增加铁-炭压降。

目前，降低铁-炭压降大多从磷生铁配方着手，减少磷生铁在收缩时的收缩系数，但到现在为止，从磷生铁配方的改变来降低铁炭压降的效果不明显。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服以上问题，提供一种能大幅降低铁-炭压降的阳极钢爪及与其配合的阳极炭块。

本实用新型的技术方案是：

一种阳极钢爪，包括钢爪基体，钢柱，所述钢柱底部与阳极炭块连接，所述钢柱顶部与钢爪基体连接，所述钢爪基体的下底面连接有至少一根钢棒，所述钢棒垂直于所述钢爪基体，所述钢棒的长度大于所述钢爪基体的底面到所述阳极炭块上表面的距离，小于钢爪基体的底面到所述阳极炭块下表面的距离。

进一步地，所述钢棒为圆钢。

进一步地，所述钢棒的直径为10-20mm。

进一步地，所述钢棒的长度小于钢爪基体的底面到所述阳极炭块上表面的距离与所述阳极的残极高度之和。

进一步地，所述残极的高度为110-140mm。

一种与上述阳极钢爪配合使用的阳极炭块，包括炭碗，所述阳极炭块上设置有与所述钢棒大小相当的孔洞，所述孔洞的深度为所述钢棒的长度减去所述钢爪基体底面到阳极炭块上表面的距离。

进一步地，所述钢棒与所述孔洞的形状相同。

进一步地，所述孔洞的宽度比所述钢棒的宽度小1-2mm。

本实用新型提供的阳极钢爪，能有效降低铁炭压降。钢爪基体的下表面连接有钢棒，阳极钢爪组装时，将钢棒插入阳极炭块中，从组装到在电解槽内运行，钢棒经过了热膨胀过程，而没有经过冷态收缩过程，钢棒与阳极炭块间没有空隙，连接紧密；与其配合使用的阳极炭块上，设有与钢棒配合的孔洞，孔洞的孔径与钢棒的孔径相当，钢棒对周围的炭块产生挤压，钢棒与炭块的接触性好，当孔洞的宽度比钢棒的宽度小时，挤压力更强，钢棒与炭块之间的接触更紧密。电流经阳极导杆流经钢爪，使阳极钢爪通电，因钢棒与炭块的接触性好，使阳极炭块的导电性能增强，从而，可有效的降低铁-炭压降。

经检测，阳极钢爪上连接钢棒后，阳极铁-炭压降降低20mV左右。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要清楚地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型使用状态下的结构示意图；

图2是本实用新型阳极炭块的结构示意图；

附图标记：1-阳极炭块，2-钢爪基体，3-钢柱，4-钢棒，5-磷生铁，6-炭碗，7-孔洞。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

具体实施方式如下：

实施例1

结合图1、图2，阳极钢爪，包括钢爪基体2，钢柱3，在钢柱3与炭碗6的缝隙间浇铸磷生铁5，使钢柱3与阳极炭块1连接，钢爪基体2的下底面连接有一根钢棒4，钢棒4与钢爪基体2采用焊接连接，钢棒4垂直于钢爪基体2，保证电流沿竖直方向运动，钢棒4的长度大于钢爪基体2的底面到阳极炭块1上表面的距离，插入阳极炭块1的深度为阳极炭块高度的1/2，阳极炭块的高度为586mm。

钢棒的直径为25mm。

在阳极炭块上，与阳极组装时钢棒的位置对应的地方，设置1个孔洞7，孔洞7的大小与钢棒4相同，直径为25mm，孔洞7的深度为钢棒的长度减去钢爪基体2底面到阳极炭块1上表面的距离，本实施例中，孔洞的深度为293mm。因孔径比钢棒的直径相同，在组装时，可实现钢棒与炭块的紧密接触。

经检测，阳极钢爪上连接钢棒后，阳极铁-炭压降降低了19mV。

实施例2

结合图1、图2，阳极钢爪，包括钢爪基体2，钢柱3，在钢柱3与炭碗6的缝隙间浇铸磷生铁5，使钢柱3与阳极炭块1连接，钢爪基体2的下底面连接有三根钢棒4，钢棒4与钢爪基体2采用焊接连接，钢棒4垂直于钢爪基体2，钢棒插入阳极炭块1的深度均为140mm。

钢棒4采用圆钢，直径选16mm，选用圆钢，与炭块的接触面圆滑，接触更紧密。

在阳极炭块上，与阳极组装时钢棒的位置对应的地方，设置3个孔洞7，孔洞7的深度为140mm，孔洞7的形状为圆柱形，圆柱形的直径可以理解为孔洞的宽度，孔洞7的直径比钢棒的直径小1mm，因钢棒4的直径比孔洞7的直径大，在阳极组装时，钢棒4对周围的炭块产生挤压，使钢棒4与炭块的接触更紧密。

经检测，阳极钢爪上连接钢棒后，阳极铁-炭压降降低了22mV。

实施例3

结合图1、图2，在实施例1的基础上，将钢棒4的数量改为6根，均匀分布在钢爪基体2的下表面，钢棒的长度不等，插入阳极炭块的深度分别是50mm，60mm，80mm，100mm，110mm，120mm，钢棒4采用方钢，边长为12mm。

在阳极炭块上，与阳极组装时钢棒的位置对应的地方，设置6个孔洞7，孔洞7的深度分别与钢棒需插入阳极炭块的深度相同，孔洞7的形状为圆柱形，直径与钢棒的边长相同，钢棒4的四个角会对周围的炭块产生挤压，使钢棒4与炭块的接触更紧密。

经检测，阳极钢爪上连接钢棒后，阳极铁-炭压降降低了21mV。

实施例4

结合图1、图2，在实施例1的基础上，将钢棒4的数量改为4根，钢棒的长度不等，插入阳极炭块的深度分别是70mm，90mm，100mm，110mm，钢棒4为圆钢，直径为8mm。

在阳极炭块的相应位置设置4个孔洞7，孔洞7的深度分别是70mm，90mm，100mm，110mm，孔洞7的形状为圆柱形，直径比钢棒的直径小2mm，在阳极组装时，钢棒4对周围的炭块产生挤压，使钢棒4与炭块的接触更紧密。

经检测，阳极钢爪上连接钢棒后，阳极铁-炭压降降低18mV。

实施例5

结合图1、图2，在实施例1的基础上，将钢棒4的数量改为5根，钢棒的长度不等，插入阳极炭块的深度分别是40mm，80mm，100mm，120mm，130mm，钢棒4为圆钢，直径为10mm。

相应地，阳极炭块上设置5个孔洞7，孔洞7的深度分别是40mm，80mm，100mm，120mm，130mm，孔洞7的形状为圆柱形，直径比钢棒的直径小1.5mm。

经检测，阳极钢爪上连接钢棒后，阳极铁-炭压降降低了20mV。

实施例6

结合图1、图2，在实施例1的基础上，将钢棒4的数量改为2根，钢棒的长度相等，插入阳极炭块的深度为110mm，钢棒4为圆钢，直径为20mm。

相应地，阳极炭块上设置2个孔洞7，孔洞7的深度均为110mm，孔洞7的形状为圆柱形，直径比钢棒的直径小1.2mm。

经检测，阳极钢爪上连接钢棒后，阳极铁-炭压降降低了19mV左右。

Claims (8)

1.一种阳极钢爪，包括钢爪基体，钢柱，所述钢柱底部与阳极炭块连接，所述钢柱顶部与钢爪基体连接，其特征在于，所述钢爪基体的下底面连接有至少一根钢棒，所述钢棒垂直于所述钢爪基体，所述钢棒的长度大于所述钢爪基体的底面到所述阳极炭块上表面的距离，小于钢爪基体的底面到所述阳极炭块下表面的距离。

2.根据权利要求1所述的阳极钢爪，其特征在于，所述钢棒为圆钢。

3.根据权利要求2所述的阳极钢爪，其特征在于，所述钢棒的直径为10-20mm。

4.根据权利要求1至3中任一项阳极钢爪，其特征在于，所述钢棒的长度小于钢爪基体的底面到所述阳极炭块上表面的距离与所述阳极的残极高度之和。

5.根据权利要求4所述的阳极钢爪，其特征在于，所述残极的高度为110-140mm。

6.一种与权利要求1所述阳极钢爪配合使用的阳极炭块，包括炭碗，其特征在于，所述阳极炭块上设置有与所述钢棒大小相当的孔洞，所述孔洞的深度为所述钢棒的长度减去所述钢爪基体底面到阳极炭块上表面的距离。

7.根据权利要求6所述的阳极炭块，其特征在于，所述钢棒与所述孔洞的形状相同。

8.根据权利要求7所述的阳极炭块，其特征在于，所述孔洞的宽度比所述钢棒的宽度小1-2mm。

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