用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料及陽(yáng)極導(dǎo)電裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料及陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，解決當(dāng)前陽(yáng)極導(dǎo)電裝置存在壓降過(guò)大、連接處存在焊縫、焊渣、易腐蝕的技術(shù)問(wèn)題，金屬涂料由固料組分與液體組分按30～90％：10～70％的重量比構(gòu)成，以重量百分比計(jì)，固料組分含：氧化鐵黃60～80％、高鋁粉3～15％、氧化鐵紅2～7％、電除塵粉煤灰2～7％、碳酸鈣2～7％、氟硅酸鈉2～4％；液料組分含：中性水玻璃70～90％、水10～30％；陽(yáng)極導(dǎo)電裝置包括導(dǎo)電桿、至少一個(gè)鋼爪，鋼爪經(jīng)摩擦焊接或熔焊連接于導(dǎo)電桿的前端，導(dǎo)電桿或/和鋼爪由合金材料澆鑄制成，在導(dǎo)電桿上或/和鋼爪上噴涂有由前述防腐金屬涂料制成的金屬涂層；本發(fā)明具有導(dǎo)電性好、不易腐蝕、連接處無(wú)焊縫、焊渣等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料及陽(yáng)極導(dǎo)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防腐金屬涂料及陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，尤其涉及一種用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料及陽(yáng)極導(dǎo)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在鋁電解槽電解行業(yè)中所使用的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置主要有由鋁導(dǎo)桿、鋼-鋁復(fù)合塊、陽(yáng)極鋼爪所組成，三者之間的連接固定主要采用熔化極氬弧焊(MIG)焊接技術(shù)焊接:即在鋁導(dǎo)桿的下端或前端平面和鋼-鋁復(fù)合塊的鋁平面部分采用鋁-鋁環(huán)形焊縫進(jìn)行連接；而在鋼-鋁復(fù)合塊的鋼表面部分和陽(yáng)極鋼爪鋼橫梁的上平面部分則采用鋼-鋼環(huán)形焊縫技術(shù)進(jìn)行連接。采用以上焊接技術(shù)的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置在工業(yè)使用過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題:
(I)陽(yáng)極鋼爪普遍采用的材質(zhì)多為ZG200-400或ZG230-450材料，該類(lèi)材料的電阻率較高，在實(shí)際使用過(guò)程中由陽(yáng)極鋼爪所引起的電壓降達(dá)到50mV以上；(2)在MIG焊接過(guò)程中，由于焊接技術(shù)等諸多因素的影響，會(huì)造成焊縫處存在氣孔、焊縫夾渣、未熔合、未焊透以及打底焊開(kāi)裂等缺陷，這些缺陷將引起焊縫強(qiáng)度差、歐姆電阻較高，致使陽(yáng)極導(dǎo)電裝置在使用過(guò)程中的壓降偏高，試驗(yàn)證明其鋼-鋁復(fù)合塊上下兩道焊縫引起的電壓降一般在5-8mV。
[0003]因此，在社會(huì)和企業(yè)對(duì)節(jié)能降耗日益重視的今天，如何尋找一種新型高導(dǎo)電陽(yáng)極裝置，既能降低陽(yáng)極導(dǎo)電裝置在使用過(guò)程中的電壓降，又能消除因?yàn)楹附淤|(zhì)量問(wèn)題引起的電壓降，實(shí)現(xiàn)降低噸鋁電耗的目的，就顯得十分有必要。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的 目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需要，提供一種用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料及陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，旨在解決當(dāng)前陽(yáng)極導(dǎo)電裝置存在壓降過(guò)大、連接處存在焊縫、焊渣、易腐蝕的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
設(shè)計(jì)一種用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料，所述金屬涂料由固料組分與液料組分按30~90%:10~70%的重量比構(gòu)成；以重量百分比計(jì)，所述固料組分含:氧化鐵黃60~80 %、高鋁粉3~15 %、氧化鐵紅2~7 %、電除塵粉煤灰2~7 %、碳酸鈣2~7 %、氟硅酸鈉2~4%，所述液料組分含:中性水玻璃70~90%、水10~30%。
[0007]本發(fā)明還設(shè)計(jì)一種用于鋁電解領(lǐng)域的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，包括導(dǎo)電桿、至少一個(gè)鋼爪，所述鋼爪經(jīng)摩擦焊接或熔焊連接于所述導(dǎo)電桿的前端，所述導(dǎo)電桿或/和鋼爪由合金材料澆鑄制成，在所述導(dǎo)電桿上或/和鋼爪上噴涂有金屬涂層，所述金屬涂層由前述防腐金屬涂料制成。
[0008]所述金屬涂層經(jīng)由熱噴涂工藝噴涂在所述導(dǎo)電桿或/和鋼爪的表面。
[0009]所述金屬涂層的厚度為0.01~20mm。
[0010]所述合金材料的電阻率在8 X 10_8 Q/m~15 X 10_8 Q /m之間。[0011 ] 所述導(dǎo)電桿的尺寸范圍為:直徑130mm~200mm、高2000mm~2500mm的圓柱體。
[0012]所述鋼爪的長(zhǎng)度范圍為IlOOmm~1300mm。
[0013]所述鋼爪為圓柱體或長(zhǎng)方體。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明中所采用的摩擦焊接技術(shù)或熔焊技術(shù)與當(dāng)前陽(yáng)極導(dǎo)電裝置所使用的熔化極氬弧焊(MIG)焊接不同，其優(yōu)點(diǎn)在于采用本發(fā)明的焊接技術(shù)或熔焊技術(shù)在其焊縫連接處的導(dǎo)電性能顯著提高，在實(shí)際使用中及實(shí)驗(yàn)證明采用本發(fā)明的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置較當(dāng)前陽(yáng)極導(dǎo)電裝置總壓降降低25mv以上，其中高導(dǎo)電鋼爪壓降降低20mv以上；導(dǎo)電桿下端平面與鋼爪橫梁上端平面之間壓降降低5mv以上。在本發(fā)明中的導(dǎo)電桿上或/和鋼爪上的表面噴涂有
0.01~20mm厚的金屬涂層，可有效減緩及阻止電解質(zhì)對(duì)該陽(yáng)極導(dǎo)電裝置的侵蝕和高溫氧化腐蝕，可延長(zhǎng)鋼爪及導(dǎo)電桿的使用壽命。
[0015]本發(fā)明所使用的材質(zhì)為高導(dǎo)電鋁電解槽陰極導(dǎo)電棒材質(zhì)，即合金鋼材料，使用該材料的優(yōu)點(diǎn)在于該陽(yáng)極導(dǎo)電裝置的電阻率大大降低，其電阻率在8X10_8~13X10_8Q/m3之間，可有效減少電耗，與現(xiàn)有技術(shù)比較，通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)陽(yáng)極導(dǎo)電裝置的結(jié)構(gòu)、采用新型的焊接工藝和設(shè)備焊接鋁/合金鋼導(dǎo)電桿，選用高導(dǎo)電材料合金鋼制造的陽(yáng)極鋼爪，可以明顯的提高陽(yáng)極導(dǎo)電裝置的導(dǎo)電性能。實(shí)驗(yàn)證明:與現(xiàn)有陽(yáng)極導(dǎo)電裝置相比，本發(fā)明在相同的工況條件下使用，其電壓降降低在27mV以上；同時(shí)在后期維護(hù)過(guò)程中使用摩擦焊接工藝或熔焊焊接工藝，不需要購(gòu)買(mǎi)鋼-鋁復(fù)合片和焊材，可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力及成本。除此之外，該技術(shù)十分有利于電解鋁企業(yè)降低生產(chǎn)和維護(hù)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0016]本發(fā)明是降低陽(yáng)極導(dǎo)電裝置的電能損失、降低噸鋁電耗、實(shí)現(xiàn)電解鋁節(jié)能降耗的一種可行方案。同時(shí)本發(fā)明可有效的解決現(xiàn)有陽(yáng)極導(dǎo)電裝置后期維護(hù)人力物力投入較多、因焊接質(zhì)量造成導(dǎo)電裝置 壓降增高的問(wèn)題，十分有利于電解鋁企業(yè)的節(jié)能減排和降本增效。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明陽(yáng)極導(dǎo)電裝置示意圖；
圖中:1.導(dǎo)電桿；2.鋼爪。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例:一種用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料，所述金屬涂料由固料組分與液料組分按30~90%:10~70%的重量比構(gòu)成；以重量百分比計(jì)，所述固料組分含:氧化鐵黃60~80 %、高鋁粉3~15 %、氧化鐵紅2~7 %、電除塵粉煤灰2~7 %、碳酸鈣2~7 %、氟硅酸鈉2~4% ;所述液料組分含:中性水玻璃70~90%、水10~30%。
[0019]本發(fā)明還設(shè)計(jì)一種用于鋁電解領(lǐng)域的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，參見(jiàn)圖1，包括導(dǎo)電桿、至少一個(gè)鋼爪，所述鋼爪經(jīng)摩擦焊接或熔焊連接于所述導(dǎo)電桿的前端，所述導(dǎo)電桿或/和鋼爪由合金材料澆鑄制成，在所述導(dǎo)電桿上或/和鋼爪上噴涂有金屬涂層，所述金屬涂層由前述防腐金屬涂料制成。[0020]所述金屬涂層經(jīng)由熱噴涂工藝噴涂在所述導(dǎo)電桿或/和鋼爪的表面。
[0021]所述金屬涂層的厚度為0.01~20mm。
[0022]所述合金材料的電阻率在8 X 10_8 Q /m~15 X 10_8 Q /m之間。
[0023]所述導(dǎo)電桿的尺寸范圍為:直徑130mm~200mm、高2000mm~2500mm的圓柱體。
[0024]所述鋼爪的長(zhǎng)度范圍為IlOOmm~1300mm。
[0025]所述鋼爪為圓柱體或長(zhǎng)方體。
[0026]本發(fā)明的實(shí)施例公布的是較佳的實(shí)施例，但并不局限于此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，極易根據(jù)上述實(shí)施例，領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本發(fā)明的精神，都在本發(fā)明 的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料，其特征是:所述金屬涂料由固料組分與液料組分按30~90%: 10~70%的重量比構(gòu)成；以重量百分比計(jì)，所述固料組分含氧化鐵黃60~80 %、高鋁粉3~15 %、氧化鐵紅2~7 %、電除塵粉煤灰2~7 %、碳酸鈣2~7 %、氟硅酸鈉2~4%，所述液料組分含中性水玻璃70~90%、水10~30%。
2.一種用于鋁電解領(lǐng)域的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，包括導(dǎo)電桿、至少一個(gè)鋼爪，其特征是:所述鋼爪經(jīng)摩擦焊接或熔焊連接于所述導(dǎo)電桿的前端，所述導(dǎo)電桿或/和鋼爪由合金材料澆鑄制成，在所述導(dǎo)電桿上或/和鋼爪上噴涂有金屬涂層，所述金屬涂層由權(quán)利要求1所述防腐金屬涂料制成。
3.如權(quán)利要求2所述的用于鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，其特征是:所述金屬涂層經(jīng)由熱噴涂工藝噴涂在所述導(dǎo)電桿或/和鋼爪的表面。
4.如權(quán)利要求2所述的用于鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，其特征是:所述金屬涂層的厚度為0.01~20mm。
5.如權(quán)利要求2所述的用于鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，其特征在于:所述合金材料的電阻率在8 X KT8Q/m~15 X KT8Q/m之間。
6.如權(quán)利要求2 所述的用于鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，其特征是:所述導(dǎo)電桿的尺寸范圍為:直徑130_~200mm、高2000mm~2500mm的圓柱體。
7.如權(quán)利要求2所述的用于鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，其特征是:所述鋼爪的長(zhǎng)度范圍為 IlOOmm ~1300mm。
8.如權(quán)利要求2所述的用于鋁電解槽的陽(yáng)極導(dǎo)電裝置，其特征是:所述鋼爪為圓柱體或長(zhǎng)方體。
【文檔編號(hào)】C23C4/04GK103643261SQ201310694394
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】王旭東, 曹?chē)?guó)法, 和清霖, 朱振國(guó), 馮曉強(qiáng), 曹志偉 申請(qǐng)人:鄭州經(jīng)緯科技實(shí)業(yè)有限公司