[發明專利]一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法

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• 申請號: 201910351572.7
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110004463A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 楊建紅
• 申請（專利權）人: 鎮江慧誠新材料科技有限公司
• 主分類號: C25C3/12
• 分類號: C25C3/12;C22C9/06;C22C30/02;B22F7/06
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 陳佳佳

1.一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，按照下述步驟進行：

(1)將金屬導桿和陶瓷基非碳陽極表面污染物清理干凈，然后將金屬導桿通過機械連接的方式與陶瓷基非碳陽極連接；

(2)先將金屬粉末或導電膠填充到金屬導桿與陶瓷基非碳陽極連接部分之間的縫隙中；再添加低熔點玻璃粉于金屬粉末或導電膠上方，所述低熔點玻璃粉填充于金屬導桿與陶瓷基非碳陽極連接部分之間的縫隙中；

(3)將金屬導桿與陶瓷基非碳陽極連接后，金屬導桿露出的部分包裹套管，套管的下端與陶瓷基非碳陽極連接，且套管與導桿之間存在縫隙；

(4)步驟(3)中填充的低熔點玻璃粉、金屬粉末或導電膠在電解運行溫度下，部分轉化為液相，分散填充于金屬導桿和陶瓷基非碳陽極之間的縫隙中，液相與剩余固體粉末作用，緩慢固化，最終金屬導桿和陶瓷基非碳陽極形成穩定的連接，實現屬金屬導桿的密封和保護。

2.根據權利要求1所述的一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，步驟(1)所述的表面污染包括粉塵和油漬；所述的機械連接方式包括銷、楔、包裹或擠壓連接。

3.根據權利要求1或2所述的一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，所述的機械連接是采用銷釘、楔釘或泡沫金屬連接金屬導桿和陶瓷基非碳陽極。

4.根據權利要求3所述的一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，所述銷釘由以下重量百分含量的組分組成：Cu40～59％，Ni20～40％，Fe15～25％，Al5～10％，La1～5％；所述楔釘由以下重量百分含量的組分組成：Cu40～59％，Ni20～40％，Fe15～25％，Al5～10％，La1～5％。

5.根據權利要求3所述的一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，所述泡沫金屬為泡沫鎳、泡沫銅、泡沫鐵或泡沫不銹鋼中的任意一種；所述泡沫金屬的厚度為1mm～3mm，密度為320～450g/m²，孔隙率為95～110PPI。

6.根據權利要求3所述的一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，所述泡沫金屬外表面包裹一層薄膜金屬；所述薄膜金屬為銅箔、鎳箔或鋁箔中的任意一種；所述薄膜金屬厚度為20～500μm。

7.根據權利要求1所述的一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，步驟(2)所述的導電膠包括粘結劑、金屬粉末或金屬粉末氧化物；所述粘結劑選用磷酸二氫鋁、磷酸鋁鉻或聚乙烯醇溶液；所述嵌入陶瓷基非碳陽極的金屬導桿呈“凸”形，金屬導桿的肩部與陶瓷基非碳陽極的接觸點為機械連接點C，所述金屬粉末或導電膠填充的高度不低于機械連接點C的高度。

8.根據權利要求1或7所述的一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，所述的金屬粉末由以下重量百分含量的組分組成：Cu、Ni、Fe、Cr或Co粉中的任意兩種或多種的組合80％-90％，Al粉10％-15％，余量為Fe₂O₃粉末。

9.根據權利要求1所述的一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，步驟(2)所述的低熔點玻璃粉為石英、碳酸鈉、氧化鋁，氧化硼或電解質中的兩種或多種組合；所述電解質為kAlF₄、Na₃AlF₆、AlF₃和Al₂O₃的混合物。

10.根據權利要求1所述的一種氧鋁聯產電解用陶瓷基非碳陽極與金屬導桿的連接方法，其特征在于，步驟(4)所述的電解運行溫度為700℃-960℃。