[發明專利]陽極鋼爪排焊一步成型制造工藝

在審

• 申請號: 201810441111.4
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108500241A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 饒云福;熊敏
• 申請（專利權）人: 饒云福;熊敏
• 主分類號: B22D25/02
• 分類號: B22D25/02;B22D19/04;B22D23/10;C25C3/12
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 戴繼翔

本發明涉及一種陽極鋼爪排焊一步成型制造工藝，屬于電解鋁設備技術領域。多個鋼爪腿預先裝入結晶器內，結晶器安裝在底水箱上面，底水箱一端連接電源一極，熔渣倒入底水箱與結晶器內，電極的一端通過電纜與電源另一極相連，另一端插入渣池。渣池通過電源產生電阻熱，使渣池溫度達到1700±50℃，電極熔化成鋼水，在結晶器內形成陽極鋼爪橫梁，并與預先放置的鋼爪腿整體熔焊成一體。本發明制造出來的陽極鋼爪：橫梁金相組織致密、無夾渣、無氣孔、無疏松、導電性能好；陽極鋼爪的導電面積提升20?37%，機械強度提升20?30%；生產效率高，鋼爪可一次性排焊成型；橫梁與鋼爪腿材料可根據用戶需求更換成不同材質。

技術領域

本發明涉及一種陽極鋼爪排焊一步成型制造工藝，屬于電解鋁工藝技術領域。

背景技術

電解鋁用陽極鋼爪是陽極炭塊與鋁電解陽極鋁導桿之間的連接件，在鋁電解過程中需承載大電流，是鋁電解生產中的關鍵易耗件，陽極鋼爪需求大。目前生產陽極鋼爪的工藝存在以下缺陷：

1.消失模鑄造過程中排氣工藝技術不穩定，使得鑄造陽極鋼爪中存在夾雜、氣孔等鑄造缺陷；

2.普通鑄造的鋼爪得到的鑄態組織普遍晶粒粗大，使其材料力學性能大大降低。

發明內容

本發明為了克服上述缺陷，其目的在于提供一種快速生產電解鋁用的陽極鋼爪排焊一步成型制造工藝。

本發明為了實現上述目的，采用如下技術方案：

一種陽極鋼爪排焊一步成型制造工藝，該工藝包括如下步驟：

A、預先制備圓柱體的鋼爪腿，鋼爪腿根據圖紙尺寸鋸切，把圓柱體的鋼爪腿裝入對應的水冷結晶器內，并加以定位；

水冷結晶器安裝在底水箱上面，底水箱一端連接電源一極，熔渣倒入底水箱與水冷結晶器內，電極的一端通過電纜與電源另一極相連，另一端插入渣池。

B、電源兩個輸出端，組成雙極串聯連接或單極連接，電極低部端面與底水箱距離40-60mm；

C、預先通過坩堝將渣液熔化，將已經熔化的渣液倒入水冷結晶器內，啟動電源；

D、熔化的渣液與變壓器形成回路，變壓器輸出為低壓大電流，熔化的渣液為高電阻材料，渣液在變壓器的供電中產生大量的熱量，使渣液溫度達到1650-1750℃，電極熔化成鋼水，在結晶器內成形陽極鋼爪橫梁，并與預先放置的鋼爪腿整體熔焊成一體；

E、待鋼水與渣液全部凝固后，拆開結晶器后即得。

進一步的，步驟E拆開結晶器后是單鋼爪直接做成品使用。

進一步的，步驟E拆開結晶器后是如成形為雙鋼爪，使用半自動火焰切割機或水刀切割或鋸切或激光切割從中切開雙鋼爪，得出兩件鋼爪。

進一步的，步驟C中所述渣液它包括：CaF2、AL2O3、MgO、CaO和SiO2，上述各成分按質量百分含量為：CaF2-30%、AL2O3-20%、MgO-10%、CaO-20%、SiO2-20%。

進一步的，本制造工藝是立式排焊一步成型或者是臥式排焊一步成型，排焊是指連續不間斷逐個或者同時焊接多個鋼爪腿。

水冷結晶器可以是兩片哈弗式，也可以是多層哈弗式結構；

鋼爪材料可以是同一種材料，也可以是兩種材料復合，即鋼爪頭是一種材料，橫梁是另一種不同的材料。

本發明可以單個生產，也可以兩件同時生產后采用氣割切割成單個；

本發明可以是立式排焊一步成型，也可以采用臥式排焊一步成型，排焊是指連續不間斷逐個或者同時焊接多個鋼腿；