[发明专利]一种预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构

说明书

本发明公开了一种预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构，包括有机械式钢爪底板(9)，机械式钢爪底板(9)的下方设有阳极炭块连接装置；机械式钢爪底板(9)的上方连接有阳极铝导杆(2)。本发明具有炭块更换快速，省时省力，节约热能，降低钢爪与炭块的接触电阻和电压降，减少阳极炭块组的电损有益效果。

技术领域

本发明涉及一种铝电解阳极钢爪，特别是一种预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构。

背景技术

现代电解铝工业，均采用预焙阳极生产电解铝。预焙阳极一般为长方体，具有稳定的几何形状，以石焦油、沥青焦为骨料，以煤沥青为粘结剂，根据电解槽电流的大小和工艺的不同而有不同的尺寸，其电流密度一般在0.68-0.9A/cm²范围内，每个炭块使用周期一般在23-30天。

现有的预焙阳极电解铝生产中，阳极钢爪与阳极炭块全部采用磷生铁浇铸式连接，在预焙阳极炭块导电方向的上表面设有2-4个直径为160-180mm，深为80-110mm的圆槽，俗称炭碗，在阳极组装时，炭碗用来安放阳极爪头，用磷生铁将阳极爪头浇铸在炭碗中，钢爪头和铝导电杆通过铝钢爆炸焊连接，这样阳极导电杆和阳极炭块连为一体，组成阳极炭块组，浇铸式预焙阳极炭块组是现代预焙电解槽目前使用的唯一阳极材料。

在电解铝生产过程中，炭阳极与氧化铝电解分解出来的氧气在高温下不断反应，释放二氧化碳气体而不断消耗，需要定时更换，更换下来的炭块行业中称之为阳极残极。预焙铝电解生产必定产生大量阳极残极，无残极产生是上世纪60～70年代，预焙铝电解工艺成熟已来一直没有实现的行业梦想。

现目前对传统的阳极残极的处理方式是在阳极组装车间，将导电杆连接的残极炭块打碎脱落后，再将磷生铁浇筑的阳极钢碗打碎脱落后的铝导电杆和钢爪用于新的炭块，如此循环使用，由此造成了炭块的更换过程费时费力，同时，钢爪上的大量热量也被带走，得不到利用，而新的阳极插入电解槽时需要对炭块和钢爪重新加热到一定温度后才能正常导电，造成了热量浪费， 降低了电解效率。

且因为浇铸式钢爪-炭块连接方式，连接面接触电压降较大，浇入的磷生铁铁水温度约1600℃，冷却后，磷生铁碗与炭碗之间必定出现间隙，由此钢爪炭块阳极组在电解槽内工作时，钢爪与炭块接触面之间产生约150mv的电压降，造成电损约在400～500度/吨铝。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构。本发明具有阳极炭块连接快速，省时省力，节约热能，降低钢爪与炭块的接触电阻和电压降，减少阳极炭块组的电损的特点。

本发明的技术方案：一种预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构，包括有机械式钢爪底板，机械式钢爪底板的下方设有阳极炭块连接装置；机械式钢爪底板的上方连接有阳极铝导杆。

前述的预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构，所述机械式钢爪底板与阳极铝导杆之间设有机械式钢爪桥脚，机械式钢爪桥脚与阳极铝导杆经铝钢爆炸焊复合板连接。

前述的预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构，所述阳极炭块连接装置包括有设于机械式钢爪底板两侧的活动槽，活动槽中设有机械式钢爪t形紧固螺栓，机械式钢爪t形紧固螺栓的底部设有t形螺栓底部横梁，t形螺栓底部横梁位于活动槽的下方，机械式钢爪t形紧固螺栓的两端穿出活动槽后，在其上端的穿出段上设有机械式钢爪t形紧固栓螺母。

前述的预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构，所述机械式钢爪底板的两侧还设有水平方向的t形螺栓横向锁紧螺栓，t形螺栓横向锁紧螺栓的一端伸进活动槽后顶在所述机械式钢爪t形紧固螺栓的一侧。

前述的预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构，所述t形螺栓底部设有t形螺栓底部横梁。

前述的预焙铝电解槽用的机械式阳极钢爪结构，所述机械式钢爪t形紧固栓螺母与机械式钢爪底板之间设有热变形补偿垫。