[發明專利]一種預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構

有效

• 申請號: 201610105098.6
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105543895B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 鄒建明
• 申請（專利權）人: 周俊和;杜艷華
• 主分類號: C25C3/12
• 分類號: C25C3/12
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

本發明公開了一種預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構，包括有機械式鋼爪底板(9)，機械式鋼爪底板(9)的下方設有陽極炭塊連接裝置；機械式鋼爪底板(9)的上方連接有陽極鋁導桿(2)。本發明具有炭塊更換快速，省時省力，節約熱能，降低鋼爪與炭塊的接觸電阻和電壓降，減少陽極炭塊組的電損有益效果。

技術領域

本發明涉及一種鋁電解陽極鋼爪，特別是一種預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構。

背景技術

現代電解鋁工業，均采用預焙陽極生產電解鋁。預焙陽極一般為長方體，具有穩定的幾何形狀，以石焦油、瀝青焦為骨料，以煤瀝青為粘結劑，根據電解槽電流的大小和工藝的不同而有不同的尺寸，其電流密度一般在0.68-0.9A/cm²范圍內，每個炭塊使用周期一般在23-30天。

現有的預焙陽極電解鋁生產中，陽極鋼爪與陽極炭塊全部采用磷生鐵澆鑄式連接，在預焙陽極炭塊導電方向的上表面設有2-4個直徑為160-180mm，深為80-110mm的圓槽，俗稱炭碗，在陽極組裝時，炭碗用來安放陽極爪頭，用磷生鐵將陽極爪頭澆鑄在炭碗中，鋼爪頭和鋁導電桿通過鋁鋼爆炸焊連接，這樣陽極導電桿和陽極炭塊連為一體，組成陽極炭塊組，澆鑄式預焙陽極炭塊組是現代預焙電解槽目前使用的唯一陽極材料。

在電解鋁生產過程中，炭陽極與氧化鋁電解分解出來的氧氣在高溫下不斷反應，釋放二氧化碳氣體而不斷消耗，需要定時更換，更換下來的炭塊行業中稱之為陽極殘極。預焙鋁電解生產必定產生大量陽極殘極，無殘極產生是上世紀60～70年代，預焙鋁電解工藝成熟已來一直沒有實現的行業夢想。

現目前對傳統的陽極殘極的處理方式是在陽極組裝車間，將導電桿連接的殘極炭塊打碎脫落后，再將磷生鐵澆筑的陽極鋼碗打碎脫落后的鋁導電桿和鋼爪用于新的炭塊，如此循環使用，由此造成了炭塊的更換過程費時費力，同時，鋼爪上的大量熱量也被帶走，得不到利用，而新的陽極插入電解槽時需要對炭塊和鋼爪重新加熱到一定溫度后才能正常導電，造成了熱量浪費， 降低了電解效率。

且因為澆鑄式鋼爪-炭塊連接方式，連接面接觸電壓降較大，澆入的磷生鐵鐵水溫度約1600℃，冷卻后，磷生鐵碗與炭碗之間必定出現間隙，由此鋼爪炭塊陽極組在電解槽內工作時，鋼爪與炭塊接觸面之間產生約150mv的電壓降，造成電損約在400～500度/噸鋁。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構。本發明具有陽極炭塊連接快速，省時省力，節約熱能，降低鋼爪與炭塊的接觸電阻和電壓降，減少陽極炭塊組的電損的特點。

本發明的技術方案：一種預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構，包括有機械式鋼爪底板，機械式鋼爪底板的下方設有陽極炭塊連接裝置；機械式鋼爪底板的上方連接有陽極鋁導桿。

前述的預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構，所述機械式鋼爪底板與陽極鋁導桿之間設有機械式鋼爪橋腳，機械式鋼爪橋腳與陽極鋁導桿經鋁鋼爆炸焊復合板連接。

前述的預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構，所述陽極炭塊連接裝置包括有設于機械式鋼爪底板兩側的活動槽，活動槽中設有機械式鋼爪t形緊固螺栓，機械式鋼爪t形緊固螺栓的底部設有t形螺栓底部橫梁，t形螺栓底部橫梁位于活動槽的下方，機械式鋼爪t形緊固螺栓的兩端穿出活動槽后，在其上端的穿出段上設有機械式鋼爪t形緊固栓螺母。

前述的預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構，所述機械式鋼爪底板的兩側還設有水平方向的t形螺栓橫向鎖緊螺栓，t形螺栓橫向鎖緊螺栓的一端伸進活動槽后頂在所述機械式鋼爪t形緊固螺栓的一側。

前述的預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構，所述t形螺栓底部設有t形螺栓底部橫梁。

前述的預焙鋁電解槽用的機械式陽極鋼爪結構，所述機械式鋼爪t形緊固栓螺母與機械式鋼爪底板之間設有熱變形補償墊。