CN205099768U - 一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件 - Google Patents

一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件 Download PDF

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胡静
胡水洋
刘正耀
万春芬
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Abstract

本实用新型公开了一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件，包括有导电棒和不锈钢阴极板，导电棒由钢棒、异型导电铜管和不锈钢管通过爆炸焊接并挤压成形，导电棒的两端均铣削加工有缺口使得异型导电铜管的下半部裸露在外部，并在异型导电铜管的端口处焊装铜质闷盖，闷盖内置于异型导电铜管内，导电棒的底部开设有轴向布置的卡槽，卡槽与不锈钢阴极板相匹配，不锈钢阴极板与异型导电铜管过盈配合连接，不锈钢阴极板与卡槽的两侧槽沿之间通过激光焊接固定；本实用新型结构简单、加工方便，生产成本低，且承载能力强、导电性能好，具有良好的防腐蚀性能，从而大大延长了阴极组件的使用寿命，具有较好的经济价值。

Description

一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件
技术领域
本实用新型涉及永久阴极铜电解技术领域，尤其是一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件。
背景技术
随着科技的进步，阴极组件广泛运用于永久阴极铜电解技术。永久阴极铜电解技术最早由澳大利亚芒特艾萨公司研制并投入生产，称为ISA法，随后1986年加拿大KiddCreek公司也开发了另一种不锈钢阴极，称为KIDD法。我国在90年代后期才开始引进此项技术，永久阴极铜电解技术在我国大型铜电解企业应用后，取得了良好的经济效益和社会效益。
目前，使用最广泛的阴极板组件具有如下结构：参见图1、图2，该阴极板组件包括有导电棒组件和不锈钢阴极板101，导电棒组件包括有导电棒201和导电棒套管3，并且在导电棒套管3的两端分别设有用于固定导电棒套管3的防腐护套4，防腐护套4与导电棒201之间通过铜铆钉紧固连接，其中导电棒201包括有空心的不锈钢内支撑管5和包裹在内支撑管5四周的铜质管6，导电棒201的两端均通过铜铆钉固定有密封盖7；所述铜质管6为三个方形边和一个圆弧边601构成的异型管，不锈钢阴极板101的板体上端与圆弧边601的弧底焊装在一起；所述导电棒套管3包括与铜质管6三个方形边相配合的一底面板301和两个侧面板302以及与圆弧边601相配合的两个斜面板303，两个斜面板303的开口口沿与不锈钢阴极板101的板体通过不锈钢焊接在一起，所述两个斜面板303与圆弧边601之间存在空腔；所述不锈钢阴极板101上开设有吊装孔801，在不锈钢阴极板101下端边沿开设有V形槽901。
在实际加工使用中发现，上述阴极板组件承载能力差，导电棒两端容易发生向上弯曲变形，进而导致导电棒与导电排接触不良，无法使用；其次，导电棒的两端的密封盖与导电套管之间、导电棒的不锈钢内支撑管、铜质管、导电棒套管之间存在间隙，密封性差，致使电解液、电铜冲洗水等腐蚀性液体容易进入间隙内，导致导电棒中内置的不锈钢内支撑管发生腐蚀，导致电解液等腐蚀性液体流出内循环系统，污染环境、损坏设备设施；再次，阴极板组件中两个斜面板与圆弧边之间形成的空腔中往往会产生电解液的积存，这些积存的电解液很容易对导电棒与不锈钢阴极板接触的部位产生腐蚀，影响导电性能。
发明内容
本实用新型的目的就是要解决当前阴极板组件承载能力差，容易发生形变，导电棒各层之间存在间隙从而导致电解液等腐蚀性液体污染环境，以及阴极板组件中易积存电解液从而影响导电性能的问题，为此提供一种应用于阴极铜电解生产的承载性强、成本低、导电性能好的阴极组件。
本实用新型的具体方案是：一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件，包括有导电棒和不锈钢阴极板，不锈钢阴极板上端的板面上开设有吊装孔，不锈钢阴极板下端边沿开设有V形槽，其特征是：导电棒包括有钢棒、包裹在钢棒外部的异型导电铜管和包裹在异型导电铜管外部的不锈钢管，其中钢棒、异型导电铜管和不锈钢管通过爆炸焊接并挤压成形，所述导电棒的两端均铣削加工有缺口使得异型导电铜管的下半部裸露在外部，在异型导电铜管的端口处焊装有用于密封钢棒的铜质闷盖，闷盖内置于异型导电铜管内，导电棒的底部开设有轴向布置的卡槽，卡槽与不锈钢阴极板相匹配，不锈钢阴极板与异型导电铜管过盈配合连接，不锈钢阴极板与卡槽的两侧槽沿之间通过激光焊接固定；所述吊装孔具有方形结构。
本实用新型中所述卡槽的槽底深入至异型导电铜管的底部2-3mm。
本实用新型中所述钢棒为方钢棒或圆形钢棒，钢棒选用材质为A3钢；所述异型导电铜管选用材质为T2铜，异型导电铜管具有“口”字型截面结构，其中异型导电铜管的底部呈弧形结构，且异型导电铜管的底部壁厚大于上部壁厚大于两侧壁厚；所述不锈钢管选用的材质为304不锈钢；所述闷盖由1.5mm厚的T2纯铜板制成。
本实用新型中所述吊装孔开设有两个，且两个吊装孔在不锈钢阴极板上呈左右对称布置。
本实用新型中所述不锈钢阴极板选用的材质为316L不锈钢，不锈钢阴极板板面光洁度为2B，不锈钢阴极板允许的电流密度为280-360A/m2。
本实用新型中所述V形槽为90°的V形槽。
本实用新型中所述导电棒的两端的缺口沿着轴向上的长度为100mm-110mm，缺口的高度为10-16mm。
本实用新型结构简单、加工方便，生产成本低，尤其是相对于当前所采用的空心不锈钢内支撑管的导电棒而言，本实用新型的导电棒采用爆炸焊接，并挤压成形的方式，其承载能力强、导电性能好，具有良好的防腐蚀性能，从而大大延长了阴极组件的使用寿命，具有较好的经济价值。
附图说明
图1是现有技术中阴极组件的结构示意图；
图2是图1的A-A视图；
图3是本实用新型的结构示意图；
图4是图3的B-B视图；
图5是图3的C-C视图；
图6是图3中K处的局部放大示意图。
图中：101—不锈钢阴极板，102—不锈钢阴极板，201—导电棒，202—导电棒，3—导电棒套管，301—底面板，302—侧面板，303—斜面板，4—防腐护套，5—内支撑管，6—铜质管，601—圆弧边，7—密封盖，801—吊装孔，802—吊装孔，901—V形槽，902—V形槽，10—钢棒，11—异型导电铜管，12—不锈钢管，13—闷盖，14—卡槽。
具体实施方式
参见图3、图4、图5、图6，本实用新型包括有导电棒202和不锈钢阴极板102，不锈钢阴极板102上端的板面上开设有吊装孔802，不锈钢阴极板102下端边沿开设有V形槽902，特别是：导电棒202包括有钢棒10、包裹在钢棒10外部的异型导电铜管11和包裹在异型导电铜管11外部的不锈钢管12，其中钢棒10、异型导电铜管11和不锈钢管12通过爆炸焊接并挤压成形，所述导电棒202的两端均铣削加工有缺口使得异型导电铜管11的下半部裸露在外部，在异型导电铜管11的端口处焊装有用于密封方钢棒10的铜质闷盖13，闷盖13内置于异型导电铜管11内，导电棒202的底部开设有轴向布置的卡槽14，卡槽14与不锈钢阴极板102相匹配，不锈钢阴极板102与异型导电铜管11过盈配合连接，不锈钢阴极板102与卡槽14的两侧槽沿之间通过激光焊接固定；所述吊装孔802具有方形结构，且吊装孔802的四角部位均进行倒圆角处理。
本实施例中所述卡槽14的槽底深入至异型导电铜管11的底部2-3mm。
本实施例中所述钢棒10为方钢棒或圆形钢棒，钢棒10选用的材质为A3钢；所述异型导电铜管11选用材质为T2铜，异型导电铜管11具有“口”字型截面结构，其中异型导电铜管11的底部呈弧形结构，从而有利于确保不锈钢阴极板102自行铅垂，且异型导电铜管11的底部壁厚大于上部壁厚大于两侧壁厚，从而有利于确保不锈钢阴极板102与异型导电铜管11充分接触，增大导电面积；所述不锈钢管12选用的材质为304不锈钢；所述闷盖13由1.5mm厚的T2纯铜板制成，从而防止了电解槽中的电解液对钢棒10造成腐蚀，延长了导电棒202和不锈钢阴极板102的使用寿命。
本实施例中所述吊装孔802开设有两个，且两个吊装孔802在不锈钢阴极板102上呈左右对称布置。
本实施例中所述不锈钢阴极板102选用的材质为316L不锈钢，不锈钢阴极板102板面光洁度为2B，不锈钢阴极板102允许的电流密度为280-360A/m2。
本实施例中所述V形槽902为90°的V形槽。
本实施例中所述导电棒202的两端的缺口沿着导电棒202轴向上的长度为100mm-110mm，缺口的高度为10-16mm，从而既确保了导电棒202的两端与电极良好的电接触，又具有良好的防腐性能。
本实施例中在所述导电棒202中增加了贯穿整个导电棒202的钢棒10，进一步加强了导电棒202的承载能力，避免了不锈钢阴极板102在起吊、转运、定位等工序承载时因导电棒202发生弯曲变形而发生形变。

Claims (7)

1.一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件，包括有导电棒和不锈钢阴极板，不锈钢阴极板上端的板面上开设有吊装孔，不锈钢阴极板下端边沿开设有V形槽，其特征是：导电棒包括有钢棒、包裹在钢棒外部的异型导电铜管和包裹在异型导电铜管外部的不锈钢管，其中钢棒、异型导电铜管和不锈钢管通过爆炸焊接并挤压成形，所述导电棒的两端均铣削加工有缺口使得异型导电铜管的下半部裸露在外部，在异型导电铜管的端口处焊装有用于密封钢棒的铜质闷盖，闷盖内置于异型导电铜管内，导电棒的底部开设有轴向布置的卡槽，卡槽与不锈钢阴极板相匹配，不锈钢阴极板与异型导电铜管过盈配合连接，不锈钢阴极板与卡槽的两侧槽沿之间通过激光焊接固定；所述吊装孔具有方形结构。
2.根据权利要求1所述的一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件，其特征是：所述卡槽的槽底深入至异型导电铜管的底部2-3mm。
3.根据权利要求1所述的一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件，其特征是：所述钢棒为方钢棒或圆形钢棒，钢棒选用材质为A3钢；所述异型导电铜管选用材质为T2铜，异型导电铜管具有“口”字型截面结构，其中异型导电铜管的底部呈弧形结构，且异型导电铜管的底部壁厚大于上部壁厚大于两侧壁厚；所述不锈钢管选用的材质为304不锈钢；所述闷盖由1.5mm厚的T2纯铜板制成。
4.根据权利要求1所述的一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件，其特征是：所述吊装孔开设有两个，且两个吊装孔在不锈钢阴极板上呈左右对称布置。
5.根据权利要求1所述的一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件，其特征是：所述不锈钢阴极板选用的材质为316L不锈钢，不锈钢阴极板板面光洁度为2B，不锈钢阴极板允许的电流密度为280-360A/m2。
6.根据权利要求1所述的一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件，其特征是：所述V形槽为90°的V形槽。
7.根据权利要求1所述的一种应用于阴极铜电解生产的阴极组件，其特征是：所述导电棒的两端的缺口沿着轴向上的长度为100mm-110mm，缺口的高度为10-16mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107338458A (zh) * 2017-08-01 2017-11-10 三门三友科技股份有限公司 一种钢包铜结构的导电棒
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