RU2290458C1 - Connection of bus with cathode rod of aluminum electrolyzer - Google Patents

Connection of bus with cathode rod of aluminum electrolyzer Download PDF

Info

Publication number
RU2290458C1
RU2290458C1 RU2005119434/02A RU2005119434A RU2290458C1 RU 2290458 C1 RU2290458 C1 RU 2290458C1 RU 2005119434/02 A RU2005119434/02 A RU 2005119434/02A RU 2005119434 A RU2005119434 A RU 2005119434A RU 2290458 C1 RU2290458 C1 RU 2290458C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wedge
cathode
rod
cathode rod
contact
Prior art date
Application number
RU2005119434/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Павлович Спиридонов (RU)
Анатолий Павлович Спиридонов
Юрий Николаевич Колосов (RU)
Юрий Николаевич Колосов
Александр Олегович Гусев (RU)
Александр Олегович Гусев
Алексей Геннадьевич Бурцев (RU)
Алексей Геннадьевич Бурцев
Александр Владимирович Попов (RU)
Александр Владимирович Попов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2005119434/02A priority Critical patent/RU2290458C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2290458C1 publication Critical patent/RU2290458C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: non-ferrous metallurgy; structural members of electrolyzers used for production of aluminum by electrolysis.
SUBSTANCE: detachable fastener is made in form of two rigidly interconnected vertical plates provided with ports for passage of cathode rod and wedge pair located in between them; stop for wedge is swivel and wedge is provided with locking member. Besides that stop for wedge is made in form of cylinder with longitudinal shear for wedge; steel plate located between contact plate of cathode lead and wedge is rigidly connected with contact plate of cathode lead.
EFFECT: enhanced reliability and stability of electric contact of cathode with bus; reduction of labor input.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к конструктивным элементам, обеспечивающим работу электролизеров для получения алюминия способом электролиза.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to structural elements that ensure the operation of electrolytic cells for producing aluminum by electrolysis.

В настоящее время для соединения шины с катодным стержнем используют гибкий катодный спуск из алюминиевой ленты, жестко соединенный с помощью сварки как с шиной, так и с катодным стержнем. Приварку алюминиевых лент к стальному стержню осуществляют с помощью специальной стыкосварочной машины (Справочник металлурга по цветным металлам, производство алюминия. Издательство "Металлургия", 1971 г., стр.222).Currently, to connect the bus to the cathode rod, a flexible cathode descent made of aluminum tape is used, rigidly connected by welding to both the bus and the cathode rod. Welding of aluminum strips to a steel rod is carried out using a special butt welding machine (Metallurgical Guide to Non-ferrous Metals, Aluminum Production. Metallurgy Publishing House, 1971, p. 222).

При необходимости отключения электролизера, снабженного таким соединением, при капитальном ремонте, катодные спуски отрубают от катодного стержня и от шины и направляют их на переплавку. Таким образом, примерно 1 т гибких дорогостоящих алюминиевых лент (спусков) от каждого электролизера идет на переплавку.If it is necessary to disconnect the electrolyzer equipped with such a connection, during overhaul, the cathode slopes are cut off from the cathode rod and from the bus and sent to remelting. Thus, approximately 1 ton of flexible expensive aluminum tapes (slopes) from each electrolyzer goes to remelting.

Известно соединение шины с катодным стержнем (Свидетельство на полезную модель №15341, МПК С 25 С 3/16, 2000), принятое за прототип. Согласно описанию полезной модели, соединение шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера, содержащее гибкий катодный спуск с контактными пластинами, связанными с предварительно обработанными под электрический контакт поверхностями конца катодного стержня, выполнено разъемным в виде крепежных элементов: пара болт-гайка; или хомут; или пара хомут-клин.It is known to connect a tire to a cathode rod (Utility Model Certificate No. 15341, IPC C 25 C 3/16, 2000), adopted as a prototype. According to the description of the utility model, the connection of the bus to the cathode rod of an aluminum electrolysis cell, comprising a flexible cathode descent with contact plates associated with surfaces of the end of the cathode rod pretreated into electrical contact, is detachable in the form of fasteners: a pair of bolt and nut; or clamp; or a pair of wedge clamps.

К недостаткам предложенных вариантов соединения относится следующее:The disadvantages of the proposed connection options include the following:

- вариант соединения болт-гайка, который в настоящее время иногда применяется, требует подтягивания контактов в процессе эксплуатации, особенно в послепусковой период, когда произойдет полный разогрев катодного устройства электролизера. В это время болты, пропущенные через отверстия в стальном стержне, нагреваются вместе с ним, вытягиваются, ослабляется прижатие контактов к стержню, и потери электроэнергии в соединении возрастают. Для исключения этого необходимо производить подтяжку болтового соединения. Такая операция производится в реальной работе несколько раз за время работы электролизера "от ремонта до ремонта".- the bolt-nut connection option, which is currently sometimes used, requires tightening the contacts during operation, especially in the post-launch period, when the cathode device of the electrolyzer is completely heated. At this time, the bolts passed through the holes in the steel rod are heated with it, are pulled out, the contact pressing to the rod is weakened, and the energy loss in the connection increases. To eliminate this, it is necessary to tighten the bolted connection. Such an operation is performed in real work several times during the operation of the cell "from repair to repair".

Другим недостатком является необходимость выполнения отверстий в стержнях на сверлильных станках, что требует значительных трудозатрат из-за длины и массы стержней;Another disadvantage is the need to make holes in the rods on drilling machines, which requires significant labor costs due to the length and weight of the rods;

- вариант соединения с хомутом или парой хомут-клинья, не может быть принят в эксплуатацию, т.к. обладает следующими недостатками: пластинчатый хомут при нагревании стержня также вытягивается от температуры и, кроме этого, степень вытягивания увеличивается из-за выпрямления радиусов в углах хомута под нагрузкой. Особенно это будет проявляться в варианте с клиньями.- the option of connecting with a clamp or a pair of clamp-wedges cannot be taken into operation, because has the following disadvantages: when the rod is heated, the plate clamp is also stretched from the temperature and, in addition, the degree of stretching increases due to the straightening of the radii in the corners of the clamp under load. This will especially be manifested in the version with wedges.

Другим недостатком является применение встречных клиньев, которые необходимо забивать вручную. Качество контакта в этом случае полностью зависит от каждого конкретного человека и его физических возможностей. Кроме того, в зоне установки клиньев недостаточно места для работы с клиньями, особенно с клином, который необходимо забивать со стороны стенки катодного кожуха, т.к. конец стального стержня отстоит от стенки на 120-150 мм.Another disadvantage is the use of counter wedges, which must be manually hammered. The quality of contact in this case completely depends on each individual person and his physical capabilities. In addition, in the wedge installation area there is not enough space to work with the wedges, especially with the wedge, which must be hammered from the side of the wall of the cathode casing, since the end of the steel rod is 120-150 mm away from the wall.

Технической задачей изобретения является создание конструкции для соединения катодного спуска со стальным катодным стержнем, позволяющего обеспечить как надежность в эксплуатации, так и снижение трудозатрат при изготовлении и монтаже (демонтаже) на электролизере.An object of the invention is to provide a structure for connecting a cathode descent to a steel cathode rod, which allows both reliability in operation and reduction of labor costs in the manufacture and installation (dismantling) of the electrolyzer.

Поставленная техническая задача решается тем, что в соединении шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера, включающем гибкий катодный спуск с контактными пластинами, связанными с предварительно обработанными под электрический контакт поверхностями конца катодного стержня разъемным соединением в виде крепежного клинового элемента, согласно заявляемому изобретению крепежный элемент выполнен в виде двух жестко соединенных между собой при помощи ребер вертикальных пластин с окнами для прохождения катодного стержня; и с закрепленным между пластинами, по одной стороне на ребрах, клином с тяговым фиксирующим элементом; и установленным на вертикальной пластине упором для клина; при этом клин и упор для клина клиновыми поверхностями сопряжены между собой с возможностью образования жесткого контакта, а упор для клина выполнен в виде цилиндрического вала со срезом по длине под клин.The stated technical problem is solved in that in the connection of the tire to the cathode rod of an aluminum electrolyzer, including a flexible cathode descent with contact plates connected to the surfaces of the end of the cathode rod previously processed under electrical contact by a detachable connection in the form of a wedge-shaped fastener, according to the claimed invention, the fastener is made in in the form of two vertical plates rigidly interconnected by ribs with windows for the passage of the cathode rod; and with fixed between the plates, on one side on the ribs, a wedge with a traction locking element; and mounted on a vertical plate emphasis for the wedge; the wedge and the stop for the wedge by the wedge surfaces are interconnected with the possibility of hard contact, and the stop for the wedge is made in the form of a cylindrical shaft with a slice along the length of the wedge.

Изобретение дополняют частные отличительные признаки, направленные также на решение поставленной задачи.The invention is complemented by private distinguishing features, also aimed at solving the problem.

Упор для клина установлен на пластине с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.The stop for the wedge is mounted on the plate with the possibility of rotation in the horizontal plane.

На контактной пластине катодного спуска жестко закреплена стальная пластина.A steel plate is rigidly fixed to the contact plate of the cathode descent.

Предлагаемое техническое решение позволяет избежать выполнения отверстий в стальном катодном стержне, не требует обслуживания контактов в процессе эксплуатации, упрощает монтаж и демонтаж соединения катодный стержень - спуск при капремонте и является надежным в работе.The proposed technical solution avoids making holes in the steel cathode rod, does not require contact maintenance during operation, simplifies the installation and dismantling of the cathode rod - descent during overhaul, and is reliable in operation.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - вид соединения в плане;figure 1 is a view of the connection in plan;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.figure 2 is a section aa in figure 1.

Конструкция соединения шины с катодным стержнем состоит из двух вертикальных пластин 1 с окнами для прохождения катодного стержня 2. Пластины сварены между собой ребрами 3, 4 и 5 на некотором расстоянии друг от друга, которое определяется конструктивно. Пластины 1 с ребрами 3, 4, 5 образуют корпус колодки. Между пластинами 1 установлен упор для клина 6. Упор для клина 6 выполнен в виде цилиндра с вырезом по длине для клина 7. Клин 7 связан с тяговым фиксирующим элементом, состоящим из установленного на резьбе фиксирующего винта 8 с гайкой 9 и направляющего стержня 10. Винт 8 и стержень 10 установлены в отверстиях, выполненных в ребрах 4 и 5, которые являются опорами и направляющими при движении клина 7. Под клином 7 расположен наконечник 11 катодного спуска 12 (медный, биметаллический и др.). На наконечнике 11 жестко закреплена опорная (для клина) стальная пластина 13. Этот наконечник с пластиной осуществляет электрический контакт с одной поверхностью катодного стержня 2. Другой наконечник 14 катодного спуска 12 осуществляет электрический контакт с противоположной поверхностью стержня и находится между стержнем и корпусом колодки.The design of the connection of the bus with the cathode rod consists of two vertical plates 1 with windows for the passage of the cathode rod 2. The plates are welded together by ribs 3, 4 and 5 at a certain distance from each other, which is determined structurally. Plate 1 with ribs 3, 4, 5 form the body of the pads. A stop for the wedge 6 is installed between the plates 1. The stop for the wedge 6 is made in the form of a cylinder with a cutout along the length of the wedge 7. The wedge 7 is connected with a traction locking element consisting of a fixing screw 8 with a nut 9 mounted on the thread and a guide rod 10. Screw 8 and the rod 10 are installed in the holes made in the ribs 4 and 5, which are supports and guides during the movement of the wedge 7. Under the wedge 7 there is a tip 11 of the cathode descent 12 (copper, bimetal, etc.). A support (for a wedge) steel plate 13 is rigidly fixed on the tip 11. This tip with the plate makes electrical contact with one surface of the cathode rod 2. Another tip 14 of the cathode descent 12 makes electrical contact with the opposite surface of the rod and is located between the rod and the block body.

Для осуществления электрического контакта между шиной и катодным стержнем необходимо:To make electrical contact between the bus and the cathode rod, you must:

- надеть соединение на стержень 2;- put the connection on the rod 2;

- завести наконечник 11 с пластиной 13 катодного спуска 12 между клином 7 и поверхностью стержня 2, а наконечник 14 завести в зазор между корпусом устройства и противоположной поверхностью стержня (перед заведением наконечников клин 7 должен находиться в своем крайнем заднем положении);- insert the tip 11 with the plate 13 of the cathode descent 12 between the wedge 7 and the surface of the rod 2, and insert the tip 14 into the gap between the body of the device and the opposite surface of the rod (before inserting the tips, the wedge 7 should be in its extreme rear position);

- с помощью тягового фиксирующего винта 8 с гайкой 9 переместить клин 7 в переднее положение, в этом случае осевое усилие от пары винт 8 - гайка 9 с помощью пары клин 7 - упор для клина 6 с вырезом преобразуется в вертикальное усилие, осуществляя прижатие наконечников 11 и 14 к поверхностям катодного стержня 2, с одновременной фиксацией клина 7 гайкой 9. Для снижения сил трения, возникающих на рабочих поверхностях при движении клина 7, на наконечнике 11 установлена стальная пластина 13, рабочая поверхность которой обрабатывается по высокому классу шероховатости и подвергается термообработке. Также обрабатывается и поверхность выреза на упоре для клина 6.- using the traction fixing screw 8 with nut 9, move the wedge 7 to the front position, in this case the axial force from the pair screw 8 - nut 9 with the help of a pair of wedges 7 - the stop for the wedge 6 with a cut is converted into a vertical force, pressing the tips 11 and 14 to the surfaces of the cathode rod 2, while fixing the wedge 7 with a nut 9. To reduce the friction forces arising on the working surfaces when the wedge 7 is moving, a steel plate 13 is installed on the tip 11, the working surface of which is machined according to a high class of shear Ovate and subjected to heat treatment. The surface of the cutout on the stop for the wedge 6 is also processed.

Пара тяговый винт 8 - гайка 9 при резьбе М27 развивает осевое усилие (для материала сталь 40Х) до 7400 кг, а клиновая пара (клин 7 и упор для клина 6) при угле наклона клина 7° дает усилие прижатия контактов до 14 т.Этого усилия достаточно для осуществления надежного электрического контакта с минимальными потерями электроэнергии в контактах.A pair of traction screw 8 - nut 9 with an M27 thread develops an axial force (for steel material 40X) up to 7400 kg, and a wedge pair (wedge 7 and an emphasis for wedge 6) at a wedge angle of 7 ° gives a contact pressing force of up to 14 tons. the efforts are sufficient to ensure reliable electrical contact with minimal loss of electricity in the contacts.

Преимуществом данной конструкции является то, что в процессе эксплуатации электролизера контакты не требуют подтягивания, т.к. клин зафиксирован гайкой 9 в заданном положении, кроме того, отсутствуют элементы, которые бы вытягивались под нагрузкой и под воздействием температуры, как это происходит с болтовыми контактами.The advantage of this design is that during operation of the electrolyzer, the contacts do not require pulling, because the wedge is fixed by a nut 9 in a predetermined position, in addition, there are no elements that would stretch under load and under the influence of temperature, as is the case with bolt contacts.

В данном случае, при нагревании стального стержня контакты еще более уплотняются.In this case, when the steel rod is heated, the contacts become even more denser.

Таким образом, предлагаемая конструкция проста в изготовлении, надежна в эксплуатации, обеспечивает быстрое включение - отключение электролизера в электрической цепи (при капитальном ремонте), снижает трудозатраты на выполнение этой операции.Thus, the proposed design is simple to manufacture, reliable in operation, provides quick inclusion and shutdown of the electrolyzer in the electrical circuit (during overhaul), reduces labor costs for this operation.

Claims (3)

1. Соединение шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера, включающее гибкий катодный спуск с контактными пластинами, связанными с предварительно обработанными под электрический контакт поверхностями конца катодного стержня разъемным соединением в виде крепежного клинового элемента, отличающееся тем, что крепежный элемент выполнен в виде двух жестко соединенных между собой при помощи ребер вертикальных пластин с окнами для прохождения катодного стержня, с закрепленным между пластинами, по одной стороне на ребрах, клином с тяговым фиксирующим элементом и установленным на вертикальной пластине упором для клина, при этом клин и упор для клина клиновыми поверхностями сопряжены между собой с возможностью образования жесткого контакта, а упор для клина выполнен в виде цилиндрического вала со срезом по длине под клин.1. The connection of the bus with the cathode rod of an aluminum electrolyzer, including a flexible cathode descent with contact plates connected to the surfaces of the end of the cathode rod pretreated for electrical contact by a detachable connection in the form of a wedge-shaped fixing element, characterized in that the fixing element is made in the form of two rigidly connected between by means of ribs of vertical plates with windows for the passage of the cathode rod, with fixed between the plates, on one side on the ribs, a wedge with ovym fixing member and mounted on the vertical plate abutment for the wedge, the wedge and the abutment to wedge the wedge surfaces are conjugate to each other to form a rigid contact and abutment for the wedge is made as a cylindrical shaft with a cut along the length of the wedge. 2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что упор для клина установлен на пластине с возможностью поворота в горизонтальной плоскости.2. The compound according to claim 1, characterized in that the emphasis for the wedge is mounted on the plate with the possibility of rotation in a horizontal plane. 3. Соединение по п.1, отличающееся тем, что на контактной пластине катодного спуска жестко закреплена стальная пластина.3. The compound according to claim 1, characterized in that a steel plate is rigidly fixed to the contact plate of the cathode descent.
RU2005119434/02A 2005-06-22 2005-06-22 Connection of bus with cathode rod of aluminum electrolyzer RU2290458C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119434/02A RU2290458C1 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Connection of bus with cathode rod of aluminum electrolyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119434/02A RU2290458C1 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Connection of bus with cathode rod of aluminum electrolyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2290458C1 true RU2290458C1 (en) 2006-12-27

Family

ID=37759809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005119434/02A RU2290458C1 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Connection of bus with cathode rod of aluminum electrolyzer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2290458C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102465321A (en) * 2010-11-10 2012-05-23 高德金 Aluminum electrolytic tank cathode conducting apparatus
RU2574150C2 (en) * 2011-09-12 2016-02-10 Алкоа Инк. Aluminium cell with compression device and process to this end
RU2583231C2 (en) * 2010-06-28 2016-05-10 Э.С.Л. Device for extraction of short-circuiting wedges, intended for switching on electrolyser for aluminium production
RU2601018C2 (en) * 2010-06-28 2016-10-27 Рио Тинто Алкан Интернэшнл Лимитед Device to extract short-circuiting wedges at connecting electrolyzer for aluminium production

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2583231C2 (en) * 2010-06-28 2016-05-10 Э.С.Л. Device for extraction of short-circuiting wedges, intended for switching on electrolyser for aluminium production
RU2601018C2 (en) * 2010-06-28 2016-10-27 Рио Тинто Алкан Интернэшнл Лимитед Device to extract short-circuiting wedges at connecting electrolyzer for aluminium production
CN102465321A (en) * 2010-11-10 2012-05-23 高德金 Aluminum electrolytic tank cathode conducting apparatus
CN102465321B (en) * 2010-11-10 2016-08-03 高德金 Aluminum electrolytic tank cathode conducting apparatus
RU2574150C2 (en) * 2011-09-12 2016-02-10 Алкоа Инк. Aluminium cell with compression device and process to this end

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2290458C1 (en) Connection of bus with cathode rod of aluminum electrolyzer
CN213717094U (en) Wedge-shaped parallel groove clamp
CN218958497U (en) Bolt type aluminum alloy strain clamp
CN203682807U (en) Elevator counter-weight anti-loosening device
CN201565919U (en) Flange splitting device
CN204053395U (en) For the die-sinking machine that Extrusion Process of Aluminum Alloy Profile assembling die splits
CN105690326B (en) The dismounting frock and its assembly and disassembly methods of bilateral scissors pressing device
CN213027370U (en) Bus duct
CN215063813U (en) Aluminum product cast rolling slag removing structure
CN108060782B (en) The installation method and auxiliary mounting tool of girder steel element
CN210857505U (en) High-strength self-fastening steel structure joint
CN109834140A (en) Steel for engineering mechanism purpose plate apparatus for bending
CN213222311U (en) Jaw breaker pinion rack convenient to installation
RU2240384C1 (en) Unit for connecting bus with cathode rod of aluminum cell
CN214109546U (en) Gantry type reinforcing device of C-shaped cold shearing equipment
CN102489521B (en) Mechanism for replacing reduction oil cylinder
CN111805250A (en) Buckle formula channel-section steel unable adjustment base for electric power construction bores mills frock
CN210530388U (en) Simple detachable safety flat net structure
CN217823304U (en) High-strength C-shaped cable clamp
CN218970238U (en) Stretch-resistant ferrous metal smelting rolled product
CN211588451U (en) Sand mould for hydraulic casting
CN219640715U (en) Continuous heating furnace beneficial to improving efficiency
CN213449441U (en) Reusable scaffold wall connecting piece for building
CN215978084U (en) Stirrup device for construction steel bar
CN218569652U (en) Power transmission and transformation equipment node fast-assembling guiding device that generates heat

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090623