[发明专利]阳极炭素块和阳极爪的联接方法及阳极炭素块和阳极爪

说明书

所属技术领域

本发明属于铝电解槽阳极技术领域，主要是涉及阳极炭素块(1)和阳极爪(2)的联接方法及阳极炭素块(1)和阳极爪(2)。

技术背景

阳极组作为铝电解槽的重要组成部分，由阳极炭素块(1)、阳极爪(2)和铝导杆(8)组成，被喻为电解槽的心脏，在电解工艺过程作为阳极进行导电，将直流电导入电解槽。目前使用的阳极炭素块(1)主要以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂制造而成，其上设有供阳极爪(2)的爪脚(6)放入的炭碗。普遍使用的阳极爪(2)是铸钢阳极爪，主要由爪身(5)和爪脚(6)部位构成，与阳极炭素块(1)联接后承担阳极炭素块(1)的载荷和给阳极炭素块(1)输送电流的作用。目前，阳极炭素块(1)和阳极爪(2)的联接方法是采用浇铸磷生铁联接，盛装在台包中的熔融状态的磷生铁水，借助于浇注机将其注入到爪脚(6)和炭碗间隙之间冷却后使阳极炭素块(1)和阳极爪(2)结合联接成为一体，实现两者的固定联接和电路连通。之所以使用磷生铁来联接，是利用磷生铁浇注前后的热膨胀系数和冷态收缩系数小，避免磷生铁和钢爪及炭碗之间形成间隙。联接浇铸过程是个复杂的物理化学过程，外界因素以及内因都有可能导致不同的浇铸结果。

阳极炭素块(1)和阳极爪(2)采用浇铸磷生铁联接存在的问题有：

(1)、磷生铁电阻大，造成压降大、能耗高。阳极压降设计中炭铁压降值高，为120mV，约占整个阳极压降的40～50％。这是因为，磷生铁本身的电阻率大，磷生铁的电阻率为8.621X10^-4Ω.cm约为铁电阻率9.8X10^-7Ω.cm的1X10³倍。要保证生产电解需要的电流值，炭铁压降理论设计值就要达到120mV，在实测中有的压降数值比这个理论值还大，造成能耗高；

(2)磷生铁的质量受到制约的因素很多、不易准确控制。如果磷生铁配方不合格，就会出现多处炸裂，造成钢爪和磷生铁环间的夹紧力不够及磷生铁和炭碗壁接触不良造成钢爪松动(在每个月生产的阳极组中，阳极爪(2)明显松动的占2％，成为废品。)，在电解生产中容易引起阳极偏流，造成脱极，严重影响电解槽的技术条件，给电解生产带来很大的危害。

(3)、采用浇铸磷生铁固定联接，得要配置磷生铁熔化炉等设备，增加投资费用、维修费、能源费及人工费等的支出。

发明内容

本发明的目的，就是提供一种不需用磷生铁浇铸的阳极炭素块(1)和阳极爪(2)的联接方法及阳极炭素块(1)和阳极爪(2)，降低炭铁压降，降低能耗，减少生产成本。

本发明包括阳极炭素块(1)和阳极爪(2)的联接方法及阳极炭素块(1)和阳极爪(2)三部分。

本发明阳极炭素块(1)和阳极爪(2)的联接方法部分是这样实现的，如图1示意，阳极炭素块(1)和阳极爪(2)采用固定联接件(3)联接，退出固定联接件(3)可实现阳极炭素块(1)和阳极爪(2)的分开。

本发明阳极炭素块(1)和阳极爪(2)联接方法采用的固定联接件(3)，可以采用螺纹或楔面卡位联接。

本发明阳极炭素块(1)和阳极爪(2)联接方法采用的固定联接件(3)，可以是螺栓或螺母或带楔面的卡位件。

本发明阳极炭素块(1)和阳极爪(2)的联接方法还可以这样，在阳极炭素块(1)和阳极爪(2)的接触面间加铜垫片或铝垫片或涂导电液、导电膏，以增加接触面的导电性能。

本发明的阳极炭素块(1)部分是这样实现，如图2示意，在阳极炭素块(1)上设置有用于和阳极爪(2)联接的导电联接件(4)。导电联接件(4)固定于阳极炭素块(1)，与阳极炭素块(1)形成电路连通。

本发明阳极炭素块(1)的导电联接件(4)可以这样，用铁或铜材料制作。

本发明阳极炭素块(1)的导电联接件(4)可以这样，在阳极炭素块(1)成型之前预埋或阳极炭素块(1)成型之后设置。

本发明阳极炭素块(1)的导电联接件(4)还可以这样，采取工艺技术如控制温度、施加导电膏或导电液等，使导电联接件(4)和阳极炭素块(1)形成良好的电路连通和保证导电联接件(4)在阳极炭素块(1)上的位置。如利用模板定位导电联接件(4)在阳极炭素块(1)上的位置，以及利用模板的热传递使导电联接件(4)和阳极炭素块(1)形成良好的电路连通。

本发明阳极爪(2)部分是这样实现，如图3示意，在阳极爪(2)上设有承受固定联接件(3)的作用力而使阳极爪(2)和阳极炭素块(1)固定联接的联接座(7)。