CN207537550U - 一种用于电解铝的阳极爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解铝的阳极爪，包括连杆、横梁及铝爪；所述的连杆、横梁及铝爪采用铝基合金材质制成；所述的铝爪内部设置为中空结构，且其顶部设置有与中空结构连通的孔或槽；所述的连杆和横梁内设置有中空的管道，所述的管道与中空结构连通，并形成回路；本实用新型采用铝基材料制作，用阳极铝爪替代了现有的钢爪，其改变了现有电解质液冲刷钢爪，造成铝液中Fe元素的含量升高的弊端，且铝制材料导电性能更好，更加节能环保。

Description

一种用于电解铝的阳极爪

技术领域

本实用新型涉及电解铝配件领域，具体涉及一种用于电解铝的阳极爪。

背景技术

阳极爪是电解铝生产中的重要消耗部件，目前通用铝电解槽预焙阳极均采用铸钢阳极爪，其采用铝、钢复合爆炸爆片与铝导杆焊接，铝导杆和阳极钢爪起传导电流和承载负荷的作用，但是由于铸钢的电阻比较大，而且在使用过程中，电解质液容易冲刷钢爪，造成铝液中Fe元素的含量升高，铝液品质降低，同时在铝电解过程中，阳极钢爪部分电压降较大，损耗的电功率也大，增加了电解铝的生产成本，而目前已有的各式钢壳铝芯阳极爪，又存在着铝芯结构强度不足，其与钢壳连接部分易发生裂纹、变形等缺陷。随着电解铝工业的迅猛发展，减低能耗成为铝电解生产发展的关键因素，因此，研究探讨节能降耗技术工作就显的特别重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电解铝的阳极爪，其采用全铝基合金材质，解决现有铝电解生产中因为采用钢爪导致铝液Fe元素含量升高的问题，同时降低铝电解所需的能耗和碳耗。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本实用新型提出的用于电解铝的阳极爪，包括连杆、横梁及铝爪；所述的连杆、横梁及铝爪采用铝基合金材质制成；所述的铝爪内部设置为中空结构，且其顶部设置有与中空结构连通的孔或槽。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，所述的连杆和/或横梁内设置有中空的管道，所述的管道与中空结构连通，并形成回路。

所述的铝爪为任意形状的几何体；优选的，所述的铝爪为圆柱体或梅花形截面的柱体。

优选的，所述的连杆、横梁及铝爪采用一体成型或预埋铝管后浇筑成型。

优选的，所述的连杆及横梁表面涂覆有绝缘层。

优选的，所述的连杆、横梁及铝爪的中空结构和/或管道内通入有冷却液或冷却空气。

借由上述技术方案，本实用新型可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，电解铝用阳极铝爪替代了现有的钢爪，其改变了现有电解质液冲刷钢爪，造成铝液中Fe元素的含量升高的弊端，并且针对实际生产中铝制的阳极爪头全部用保温料覆盖，爪头温度接近甚至超过铝的熔点440℃的难题，在阳极铝爪内部设置管道式中空结构和空腔式结构，通过设置于铝爪或连杆上的进口、出口与外置循环冷却系统连通，向其内部通入冷却介质，保证铝爪头在较高温度条件下不熔化，降低铝爪的氧化反应，而且其爪齿浸入阳极碳碗部分的外圆周设置为梅花形柱状，增加了铝爪在阳极碳碗内与介质的表面接触面积，从而增加了阳极爪的导电面积，提高了其导电性能，进而实现降低电解铝的电耗，提高铝液质量，最终降低电解铝的能耗和成本，克服传统电解铝企业使用钢制阳极爪的节能环保和经济问题。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型电解铝的阳极爪的主视结构示意图；

图2为本实用新型电解铝的阳极爪的立体结构示意图；

图3为本实用新型电解铝的阳极爪的剖视结构示意图。

附图标记说明：连杆-1、横梁-2、铝爪-3、管道-11、中空结构-31。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的带物料分隔功能的发酵自动装盘机其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例一：

图1、图2、图3是本实用新型电解铝的阳极爪的第一较佳实施例的结构示意图，其主要包括：连杆1、横梁2及铝爪3；所述的连杆1、横梁2及铝爪3采用铝基合金材质制成；所述的铝爪3内部设置为中空结构31，且其顶部设置有与中空结构31连通的孔或槽。

为了能够实现对阳极爪进行冷却的目的，所述的连杆1和/或横梁2内设置有中空的管道11，所述的管道11与中空结构31连通，并形成回路，所述的连杆1、横梁2及铝爪3的中空结构31及管道11内通入有冷却液或冷却空气。

所述的铝爪3为任意形状的几何体；为了能够提高阳极爪的导电面积，其爪齿浸入阳极碳碗部分的外圆周设置为圆柱体或梅花形柱状。

为了提高阳极爪的整体强度，防止连接部位在高温环境下熔融或断裂，所述的连杆1、横梁2及铝爪3采用一体成型或预埋铝管后浇筑成型。

为了提高其安全性，所述的连杆1及横梁2表面涂覆有绝缘层。

本实用新型针对现有加工方式中阳极爪头全部用保温料覆盖，爪头温度接近铝的软化点440℃的难题，在阳极爪内腔内部设置空腔式结构，并形成回路，通过设置于顶部的孔或槽上与外置循环冷却系统连通，采用的冷却介质比热容至少大于3.0焦/千克℃，保证了铝爪3即使处于高温度条件下也不熔化，降低了铝爪3的氧化反应，起到导电的作用。

另外，针对目前铝电解生产常用的阳极钢爪，其在焊接过程中钢铝之间的固溶度较低、热物理性能差异较大，并且两者极易反应生成脆性的金属间化合物，导致焊接接头的力学性能降低的缺陷，本实施例采用了铝基材料制作阳极爪，由于铝爪3与横梁2及连杆1使用同一材质，其固溶度高，热物理性差异性小，可直接将铝爪3与横梁2及连杆1预制成一体，也可以采用焊接的方式焊接铝爪3与横梁2。

在本事实例中，因为把钢制材料的阳极爪变为了通体采用铝基材料制作阳极爪，电解铝生产中的铝铁压降变成了铝铝压降，铁碳压降变成了铝碳压降等，大幅度降低了阳极组整体压降，在电解生产中可以降低直流电消耗，同时还提高了铝液质量，节约铝钢爆炸焊块、钢爪保护环以及大量维修费用。

其实现方式为：按照目前在用钢爪的尺寸，先预制中空结构31的管道，管道直径20-130mm，预埋于模具内，可采用单管道、双管道或多管道交叉配合结构，也可设置为大管径空腔结构，管道可设置为直管、螺旋管或S形弯管；然后采用脱模或消失模铸造方法制作带内部带管道11的铝质爪头或铝爪3、横梁2、导杆1一体铸件；在使用前，将冷却介质接入阳极爪冷却管道进口和出口，根据温度情况调整冷却介质的用量、压力，保证铝爪3在660-1800℃环境下不会熔化。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种用于电解铝的阳极爪，其特征在于：包括连杆(1)、横梁(2)及铝爪(3)；所述的连杆(1)、横梁(2)及铝爪(3)采用铝基合金材质制成；所述的铝爪(3)内部设置为中空结构(31)，且其顶部设置有与中空结构(31)连通的孔或槽。

2.如权利要求1所述的用于电解铝的阳极爪，其特征在于：所述的连杆(1)和/或横梁(2)内设置有中空的管道(11)，所述的管道(11)与中空结构(31)连通，并形成回路。

3.如权利要求1所述的用于电解铝的阳极爪，其特征在于：所述的铝爪(3)为任意形状的几何体。

4.如权利要求3所述的用于电解铝的阳极爪，其特征在于：所述的铝爪(3)为圆柱体或梅花形截面的柱体。

5.如权利要求1所述的用于电解铝的阳极爪，其特征在于：所述的连杆(1)、横梁(2)及铝爪(3)采用一体成型或预埋铝管后浇筑成型。

6.如权利要求1所述的用于电解铝的阳极爪，其特征在于：所述的连杆(1)及横梁(2)表面涂覆有绝缘层。

7.如权利要求1所述的用于电解铝的阳极爪，其特征在于：所述的连杆(1)、横梁(2)及铝爪(3)的中空结构(31)和/或管道(11)内通入有冷却液或冷却空气。