CN204491005U - 电解铝阴极导电棒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电解铝阴极导电棒，旨在解决现有阴极导电棒使用过程中出现的渗碳严重，电阻不断增加，使用寿命较短的技术问题。其包括阴极钢棒，在阴极钢棒的表面覆设有2～3层金属镀层；由所述阴极钢棒表面向外依次为铁镀层和铝镀层；或依次为铁镀层和铜镀层；或依次为铁镀层、铝镀层和铜镀层；或依次为铁镀层、铝镀层和银镀层；或依次为铁镀层、铜镀层和银镀层。本实用新型的电解铝阴极导电棒，具备防优良的渗碳功能，可以重复循环使用，使用寿命长，有助于降低电解槽维修成本，大幅度减少阴极导电棒的钢材用量，对我国电解铝行业节能降耗具有巨大的意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及电解铝技术领域，具体涉及一种电解铝阴极导电棒。
背景技术
目前，在电解铝的导电系统中，阴极导电系统由阴极炭块、阴极导电棒构成。其中阴极炭块为碳素材料，阴极导电棒为钢质材料，二者通过糊料捣固或磷生铁浇筑的方式组装在一起。在正常生产过程中，阴极导电棒与阴极炭块接触处的温度高达900℃，在这种高温富碳环境下，阴极导电棒会不断的发生渗碳，材料渗碳后，电阻率变大，同时材料的硬度提高，强度下降，材料会变得非常脆，严重时引起金属粉末化，损坏钢材的使用性能。所以在电解槽启动后期，阴极导电棒渗碳是造成电解槽炉底压降会不断增加的一个重要因素；而在电解槽的一个大修周期后，阴极导电棒由于渗碳脆化不能继续使用，也增加了电解铝的生产成本。长期以来阴极导电棒渗碳的技术问题未获解决。
发明内容
本实用新型旨在解决现有阴极导电棒使用过程中出现的渗碳严重，电阻不断增加，使用寿命较短的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
设计一种电解铝阴极导电棒，包括阴极钢棒，在所述阴极钢棒的表面覆设有2～3层金属镀层；
由所述阴极钢棒表面向外依次为铁镀层和铝镀层；
或依次为铁镀层和铜镀层；
或依次为铁镀层、铝镀层和铜镀层；
或依次为铁镀层、铝镀层和银镀层；
或依次为铁镀层、铜镀层和银镀层。
优选的，所述金属镀层的总厚度为0.01～0.5mm。
优选的，所述金属镀层的导电率≤所述阴极钢棒的导电率。
本实用新型的有益效果在于：
1.本实用新型电解铝阴极导电棒，独辟蹊径，采用新的防渗碳技术路线，在阴极钢棒表面覆设有特定的金属镀层，使该阴极导电棒具备防优良的渗碳功能，使该阴极导电棒在800℃以上富碳环境下工作时，电阻率不会升高，解决了本领域长期存在的阴极导电棒由于渗碳所造成的电阻增大、炉底压降升高、后期维修成本大等问题；电解槽启动后期，也不会造成阴极导电棒电阻的增加，不会造成因该原因造成的炉底压降升高，有助于提高阴极导电棒的整体使用性能，减少阴极导电棒的损耗，有利于降低电解铝的生产成本。
2.该型阴极导电棒可以重复循环使用，使用寿命长，有助于降低电解槽维修成本，大幅度减少阴极导电棒的钢材用量，对我国电解铝行业节能降耗具有巨大的意义。
3.本实用新型的电解铝阴极导电棒加工成本低，金属镀层孔隙率低、与阴极钢棒之间的结合强度高，且均匀度高、致密性好、不易变形，使阴极导电棒具备良好的防渗碳功能，且提高了阴极导电棒的整体使用性能、增加了使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型电解铝阴极导电棒一个实施方式的结构示意图。
其中1为金属镀层；2阴极钢棒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。
实施例1：一种电解铝阴极导电棒，参见图1，包括阴极钢棒2，在阴极钢棒2的表面覆设有金属镀层1；由阴极钢棒2表面向外依次为铁镀层和铝镀层；金属镀层1的总厚度为0.01～0.5mm；金属镀层1的导电率≤所述阴极钢棒的导电率。
实施例2：一种电解铝阴极导电棒，与实施例1的不同之处在于，由阴极钢棒2表面向外依次为铁镀层和铜镀层。
实施例3：一种电解铝阴极导电棒，与实施例1的不同之处在于，由阴极钢棒2表面向外依次为铁镀层、铝镀层和铜镀层。
实施例4：一种电解铝阴极导电棒，与实施例3的不同之处在于，由阴极钢棒2表面向外依次为铁镀层、铝镀层和银镀层。
实施例5：一种电解铝阴极导电棒，与实施例3的不同之处在于，由阴极钢棒2表面向外依次为铁镀层、铜镀层和银镀层。
本发明中电解铝阴极导电棒的制备方法为：将加工成型后的阴极钢棒进行酸洗、除锈，然后采用表面热处理技术或超音速电弧喷涂技术在该阴极钢棒表面依次覆设金属镀层。
本实用新型阴极导电棒在800℃以上富碳环境下工作时，电阻率不会升高，不会产生由于阴极导电棒渗碳而造成的电阻增大、炉底压降升高、后期维修成本大等问题；在电解槽启动后期，也不会造成阴极导电棒电阻的增加，从而也不会产生因该原因造成的炉底压降升高的问题。该阴极导电棒可以重复循环使用2次以上，使用寿命长，有助于降低电解槽维修成本，可以大幅度减少阴极导电棒的钢材用量。该阴极导电棒的加工方法易于操作、加工成本低，在阴极钢棒表面形成的金属镀层孔隙率低、与阴极钢棒之间的结合强度高，且均匀度高、致密性好、不易变形，使阴极导电棒具备良好的防渗碳功能，提高了阴极导电棒的整体使用性能。目前，我国铝电解行业约有4万多台电解槽，以槽平均寿命5年计算，平均每年需大修电解槽8000余台，平均每台电解槽约使用阴极导电棒20吨，采用本实用新型中的电解铝阴极导电棒和制备方法，仅此一项，每年我国电解铝行业可减少钢材用量约8万吨，对我国电解铝行业节能降耗具有巨大的意义。
上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。
Claims (3)
1.一种电解铝阴极导电棒，其特征在于，包括阴极钢棒，在所述阴极钢棒的表面覆设有2～3层金属镀层；
由所述阴极钢棒表面向外依次为铁镀层和铝镀层；
或依次为铁镀层和铜镀层；
或依次为铁镀层、铝镀层和铜镀层；
或依次为铁镀层、铝镀层和银镀层；
或依次为铁镀层、铜镀层和银镀层。
2.根据权利要求1所述的电解铝阴极导电棒，其特征在于，所述金属镀层的总厚度为0.01～0.5mm。
3.根据权利要求1所述的电解铝阴极导电棒，其特征在于，所述金属镀层的导电率≤所述阴极钢棒的导电率。
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| CN107779910A (zh) * | 2016-08-26 | 2018-03-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种降低铝电解阳极钢‑炭压降的结构及方法 |
| CN110819989A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-21 | 重庆大学 | 一种增强铝电解阴极钢棒耐腐蚀性能的表面处理工艺 |
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