[发明专利]用于铝电解领域的防腐金属涂料及阳极导电装置无效

专利信息
申请号: 201310694394.0 申请日: 2013-12-18
公开(公告)号: CN103643261A 公开(公告)日: 2014-03-19
发明(设计)人: 王旭东;曹国法;和清霖;朱振国;冯晓强;曹志伟 申请(专利权)人: 郑州经纬科技实业有限公司
主分类号: C25C3/12 分类号: C25C3/12;C23C4/04
代理公司: 河南科技通律师事务所 41123 代理人: 张建东
地址: 450001 河南省*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 用于 电解 领域 防腐 金属 涂料 阳极 导电 装置
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种防腐金属涂料及阳极导电装置,尤其涉及一种用于铝电解领域的防腐金属涂料及阳极导电装置。

背景技术

目前在铝电解槽电解行业中所使用的阳极导电装置主要有由铝导杆、钢-铝复合块、阳极钢爪所组成,三者之间的连接固定主要采用熔化极氩弧焊(MIG)焊接技术焊接:即在铝导杆的下端或前端平面和钢-铝复合块的铝平面部分采用铝-铝环形焊缝进行连接;而在钢-铝复合块的钢表面部分和阳极钢爪钢横梁的上平面部分则采用钢-钢环形焊缝技术进行连接。采用以上焊接技术的阳极导电装置在工业使用过程中主要存在以下问题:(1)阳极钢爪普遍采用的材质多为ZG200-400或ZG230-450材料,该类材料的电阻率较高,在实际使用过程中由阳极钢爪所引起的电压降达到50mV以上;(2)在MIG焊接过程中,由于焊接技术等诸多因素的影响,会造成焊缝处存在气孔、焊缝夹渣、未熔合、未焊透以及打底焊开裂等缺陷,这些缺陷将引起焊缝强度差、欧姆电阻较高,致使阳极导电装置在使用过程中的压降偏高,试验证明其钢-铝复合块上下两道焊缝引起的电压降一般在5-8mV。

因此,在社会和企业对节能降耗日益重视的今天,如何寻找一种新型高导电阳极装置,既能降低阳极导电装置在使用过程中的电压降,又能消除因为焊接质量问题引起的电压降,实现降低吨铝电耗的目的,就显得十分有必要。

 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,适应现实需要,提供一种用于铝电解领域的防腐金属涂料及阳极导电装置,旨在解决当前阳极导电装置存在压降过大、连接处存在焊缝、焊渣、易腐蚀的技术问题。

为了实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案为:

设计一种用于铝电解领域的防腐金属涂料,所述金属涂料由固料组分与液料组分按 30~90%:10~70%的重量比构成;以重量百分比计,所述固料组分含:氧化铁黄60~80%、高铝粉3~15%、氧化铁红2~7%、电除尘粉煤灰2~7%、碳酸钙2~7%、氟硅酸钠2~4%,所述液料组分含:中性水玻璃70~90%、水10~30%。

本发明还设计一种用于铝电解领域的阳极导电装置,包括导电杆、至少一个钢爪,所述钢爪经摩擦焊接或熔焊连接于所述导电杆的前端,所述导电杆或/和钢爪由合金材料浇铸制成,在所述导电杆上或/和钢爪上喷涂有金属涂层,所述金属涂层由前述防腐金属涂料制成。

所述金属涂层经由热喷涂工艺喷涂在所述导电杆或/和钢爪的表面。

所述金属涂层的厚度为0.01~20mm。

所述合金材料的电阻率在8×10-8Ω/m ~15×10-8Ω/m之间。

所述导电杆的尺寸范围为:直径130mm~200mm、高2000mm~2500mm的圆柱体。

所述钢爪的长度范围为1100mm~1300mm。

所述钢爪为圆柱体或长方体。

本发明的有益效果在于:

本发明中所采用的摩擦焊接技术或熔焊技术与当前阳极导电装置所使用的熔化极氩弧焊(MIG)焊接不同,其优点在于采用本发明的焊接技术或熔焊技术在其焊缝连接处的导电性能显著提高,在实际使用中及实验证明采用本发明的阳极导电装置较当前阳极导电装置总压降降低25mv以上,其中高导电钢爪压降降低20mv以上;导电杆下端平面与钢爪横梁上端平面之间压降降低5mv以上。在本发明中的导电杆上或/和钢爪上的表面喷涂有0.01~20mm厚的金属涂层,可有效减缓及阻止电解质对该阳极导电装置的侵蚀和高温氧化腐蚀,可延长钢爪及导电杆的使用寿命。

本发明所使用的材质为高导电铝电解槽阴极导电棒材质,即合金钢材料,使用该材料的优点在于该阳极导电装置的电阻率大大降低,其电阻率在8×10-8~13×10-8Ω/m3之间,可有效减少电耗,与现有技术比较,通过创新设计阳极导电装置的结构、采用新型的焊接工艺和设备焊接铝/合金钢导电杆,选用高导电材料合金钢制造的阳极钢爪,可以明显的提高阳极导电装置的导电性能。实验证明:与现有阳极导电装置相比,本发明在相同的工况条件下使用,其电压降降低在27mV以上;同时在后期维护过程中使用摩擦焊接工艺或熔焊焊接工艺,不需要购买钢-铝复合片和焊材,可降低劳动强度,节省人力及成本。除此之外,该技术十分有利于电解铝企业降低生产和维护成本,提高企业的经济效益和企业竞争力。

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