專利名稱:鋼殼鋁芯“x”形橫梁陽極爪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型設(shè)計涉及一種電解鋁用導(dǎo)電裝置,具體是鋼殼鋁芯"x"形橫梁陽極爪。
背景技術(shù):
陽極爪是電解鋁生產(chǎn)中的重要消耗部件,目前電解鋁生產(chǎn)使用的陽極爪基本上采 用整體鑄鋼結(jié)構(gòu),鑄鋼凸臺通過鋁、鋼復(fù)合爆炸爆片與鋁導(dǎo)桿焊接,陽極鋼爪起傳導(dǎo)電 流和承載負荷的作用。由于鑄鋼的電阻比較大,在鋁電解過程中,陽極鋼爪部分電壓降 較大,損耗的電功率也大,電解鋁的生產(chǎn)成本較高。己有的鋼殼鋁芯陽極爪,存在與鋁 導(dǎo)桿連接的鋁芯凸臺結(jié)構(gòu)形狀不合理、與鋁導(dǎo)桿連接困難、強度不足、導(dǎo)電性能較差等 缺陷,無法滿足電解鋁生產(chǎn)企業(yè)實際生產(chǎn)使用的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)強度好、鋁芯凸臺與鋁導(dǎo)桿連接方
便、可靠、導(dǎo)電性能優(yōu)異的鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪包括鋼殼鋁芯"X" 形橫梁和焊接在橫梁底面的鋼爪,其特征在于鋼殼鋁芯"X"形橫梁包括大橫梁鋼殼體、 小橫梁鋼殼體、鋁芯、鋁芯伸出平臺,兩個大橫梁鋼殼體交叉連接成"X"形,大橫梁
鋼殼體的四個端部分別連接有小橫梁鋼殼體,兩個大橫梁鋼殼體內(nèi)腔和四個小橫梁鋼殼 體內(nèi)腔流體貫通,兩個大橫梁鋼殼體交叉處上方預(yù)留鋁芯伸出平臺的伸出口,所述大橫 梁鋼殼體內(nèi)腔和小橫粱鋼殼體內(nèi)腔填充有鋁芯,鋁芯沿伸出口向上伸出形成與鋁導(dǎo)桿端 面對接的鋁芯伸出平臺。
制造時,首先制作兩個大橫梁鋼殼體和四個小橫梁鋼殼體,將兩個大橫梁鋼殼體
交叉焊接成"X"型,再將四個小橫梁鋼殼體分別焊接到大橫梁鋼殼體的四個端部,并
保證大橫梁鋼殼體內(nèi)腔和小橫梁鋼殼體內(nèi)腔流體貫通,在兩個大橫梁鋼殼體交叉處上方 預(yù)留鋁芯伸出平臺的伸出口,然后采用滲鋁粘結(jié)鑄造工藝將鋁芯填充在大橫梁和小橫梁 的鋼殼體內(nèi),將鋁芯伸出平臺上端面加工成平面,該端面通常大于與其連接的鋁導(dǎo)桿的
端面,最后在四個小橫梁鋼殼體的底面分別焊接兩條鋼爪構(gòu)成鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽 極爪。
本鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪,鋼殼包裹鋁芯,鋁芯包裹筋板和加強板,鋼殼鋁 芯橫梁結(jié)構(gòu)強度好,導(dǎo)電性能優(yōu)異,比原鑄鋼型陽極爪電阻小,可降低陽極爪自身的電 消耗,鋁芯伸出平臺上端面與鋁導(dǎo)桿端面可實現(xiàn)面面對接,連接方便、可靠,實現(xiàn)更優(yōu) 異的導(dǎo)電性能。試驗測試結(jié)果表明,本實用新型鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪的導(dǎo)電性 能大大優(yōu)于目前普遍使用的鑄鋼型陽極爪,實用測試壓降值在20mv以下,比鑄鋼型陽 極爪的壓降值降低50%以上,節(jié)電效果明顯另外,由于取消了原鑄鋼型陽極爪與鋁導(dǎo) 桿連接安裝時必須采用的鋁、鋼復(fù)合爆炸焊片,可以降低生產(chǎn)企業(yè)的采購成本,還可降 低安裝費用,減少陽極脫落現(xiàn)象的發(fā)生,降低維修費用本實用新型陽極爪與鋁導(dǎo)桿采 用面面對接的焊接方式,與已有的鋼殼鋁芯陽極爪采用的插口式聯(lián)接的焊接方式相比, 連接更方便、可靠,導(dǎo)電性能更好,企業(yè)現(xiàn)有的鋁導(dǎo)桿可以直接與本實用新型的陽極爪 進行焊接使用,不需重新加工鋁導(dǎo)桿,企業(yè)使用本實用新型產(chǎn)品,無須對原有鋁導(dǎo)桿和 陽極爪組裝生產(chǎn)線作任何更改。
作為本實用新型的優(yōu)選方案,大橫梁鋼殼體由若千鋼板焊接而成,其橫截面為矩 形,鋼殼體內(nèi)腔沿縱向設(shè)置有筋板,筋板下端與大橫梁鋼殼體底板焊接固定,兩個大橫 梁鋼殼體內(nèi)的筋板交叉連接成"X"型,筋板上設(shè)有若干貫通孔,筋板上方沿大橫梁鋼 殼體橫向設(shè)置若干條加強板,加強板分別與筋板上端和大橫梁鋼殼體兩側(cè)板內(nèi)壁焊接固 定。在大橫梁鋼殼體內(nèi)設(shè)置筋板和加強板,可進一步增強大橫梁的結(jié)構(gòu)強度,在進行滲 鋁粘結(jié)鑄造時,鋁芯包裹筋板和加強板,增加鋁-鋼滲鋁粘結(jié)面,有利于提高導(dǎo)電性能。 筋板上設(shè)置若干貫通孔,可增加鋁芯與筋板的接觸面積,更進一步提高導(dǎo)電性能。當(dāng)然, 筋板上不設(shè)置貫通孔,并不影響本實用新型的使用。
作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案,小橫梁鋼殼體由若干鋼板焊接而成,其橫截 面為矩形,鋼殼體內(nèi)腔沿縱向設(shè)置有筋板,筋板與大橫梁鋼殼體內(nèi)的筋板焊接固定,筋 板下端與小橫梁鋼殼體底板焊接固定,筋板上設(shè)有若干貫通孔,筋板上方沿小橫梁鋼殼 體橫向設(shè)置若干條加強板,加強板分別與筋板上端和小橫梁鋼殼體兩側(cè)板內(nèi)壁焊接固 定。同樣,在小橫梁鋼殼體內(nèi)設(shè)置筋板和加強板,可進一步增強小橫梁的結(jié)構(gòu)強度,在
進行滲鋁粘結(jié)鑄造時,鋁芯包裹筋板和加強板,增加鋁-鋼滲鋁粘結(jié)面,有利于提高導(dǎo) 電性能。筋板上設(shè)置若干貫通孔,可增加鋁芯與筋板的接觸面積,更進一步提高導(dǎo)電性 能。當(dāng)然,筋板上不設(shè)置貫通孔,并不影響本實用新型的使用。
作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案,鋁芯伸出平臺的伸出口周圍設(shè)置有圍板,圍 板內(nèi)設(shè)置有若千筋板,筋板兩端分別與圍板內(nèi)壁焊接固定。筋板的設(shè)置可抗阻鋁芯伸出 平臺收縮,避免鋁芯伸出平臺與圍板間出現(xiàn)裂痕。
作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案,大、小橫梁鋼殼體內(nèi)填充鋁芯的方法是滲鋁 粘結(jié)鑄造工藝,在鋁和鋼的結(jié)合面形成鐵-鋁合金層,實現(xiàn)鋁和鋼的粘結(jié)。鋁芯與鋼殼 體粘結(jié)后抗拉強度可以接近同牌號鑄鋁的強度,鋁芯和鋼殼體之間結(jié)合緊密,導(dǎo)電性能 優(yōu)異。
作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案,鋁芯伸出平臺上端面不低于圍板的上端面。 便于陽極爪在生產(chǎn)使用時鋁芯伸出平臺與鋁導(dǎo)桿的連接。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一歩描述。
圖1是本實用新型鋼殼鋁芯8爪陽極的主視圖(圖2的A—A剖視圖);
圖2是本實用新型鋼殼鋁芯8爪陽極的半剖俯視圖。
圖3是
圖1的B —B剖面圖。
圖4是
圖1的C—C剖面圖。
圖5是圖2的D—D剖面圖(旋轉(zhuǎn)、放大)。
圖6是圖2的E — E剖面圖(放大)。
具體實施方式
如
圖1、 2所示,鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪包括鋼殼鋁芯"X"形橫梁和焊接 在橫梁底面的鋼爪l,鋼殼鋁芯"X"形橫梁包括大橫梁鋼殼體30、小橫梁鋼殼體20、 鋁芯3、鋁芯伸出平臺8,兩個大橫梁鋼殼體30交叉連接成"X"形,兩個大橫梁 鋼殼體30的四個端部分別連接有小橫梁鋼殼體20,兩個大橫梁鋼殼體30內(nèi)腔和四個小 橫梁鋼殼體20內(nèi)腔流體貫通,兩個大橫梁鋼殼體30交叉處上方預(yù)留鋁芯伸出平臺8的
伸出口,大橫梁鋼殼體30內(nèi)腔和小橫梁鋼殼體20內(nèi)填充有鋁芯3,鋁芯3沿伸出口向 上伸出形成與鋁導(dǎo)桿端面對接的鋁芯伸出平臺8,在小橫梁鋼殼體20的底面分別焊接有 兩個鋼爪l。鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪,大、小橫梁鋼殼體30、 20包裹鋁芯3,鋁 芯3包裹筋板2、 5和加強板4、 6,鋼殼鋁芯"X"形橫梁結(jié)構(gòu)強度好,導(dǎo)電性能優(yōu)異, 比原鑄鋼型陽極爪電阻小,可降低陽極爪自身的電消耗,使用時,鋁芯伸出平臺8上端 面與鋁導(dǎo)桿端面可實現(xiàn)面面對接,連接方便、可靠,實現(xiàn)更優(yōu)異的導(dǎo)電性能。
如圖l、 2、 5所示,大橫梁鋼殼體30由若干鋼板焊接而成,其橫截面為矩形,鋼 殼體內(nèi)腔沿縱向設(shè)置有筋板5,筋板5下端與大橫梁鋼殼體30的底板31焊接固定,兩 個大橫梁鋼殼體30內(nèi)的筋板5交叉連接成"X"型,筋板5上設(shè)有若干貫通孔,筋板5 上方沿大橫梁鋼殼體30橫向設(shè)置若干條加強板6,加強板6分別與筋板5上端和大橫梁 鋼殼體30兩側(cè)板32內(nèi)壁焊接固定。
如
圖1、 2、 6所示,小橫梁鋼殼體20由若干鋼板焊接而成,其橫截面為矩形,鋼 殼體內(nèi)腔沿縱向設(shè)置有筋板2,筋板2與大橫梁鋼殼體30內(nèi)的筋板5焊接固定,筋板2 下端與小橫梁鋼殼體20的底板21焊接固定,筋板2上設(shè)有若干貫通孔,筋板2上方沿 小橫梁鋼殼體20橫向設(shè)置若干條加強板4,加強板4分別與筋板2上端和小橫梁鋼殼體 20兩側(cè)板22內(nèi)壁焊接固定。
如
圖1、2、3、4所示,鋁芯伸出平臺8的伸出口周圍設(shè)置有圍板7、 10,圍板7、 10內(nèi)設(shè)置有兩塊筋板9,筋板9兩端分別與圍板7內(nèi)壁焊接固定。當(dāng)然,筋板9也可以 設(shè)置在另一個方向,其兩端分別與圍板10內(nèi)壁焊接固定。鋁芯伸出平臺8的橫截面通 常為矩形,當(dāng)然也可以是圓形或其它多邊形。
如
圖1、 3所示,鋁芯伸出平臺8上端面高于圍板7、 IO的上端面。通常鋁芯伸出 平臺8上端面高于圍板7、 IO的上端面,以便于在生產(chǎn)使用時鋁芯伸出平臺8與鋁導(dǎo)桿 的連接。
權(quán)利要求1、鋼殼鋁芯“X”形橫梁陽極爪,包括鋼殼鋁芯“X”形橫梁和焊接在橫梁底面的若干鋼爪(1),其特征在于鋼殼鋁芯“X”形橫梁包括大橫梁鋼殼體(30)、小橫梁鋼殼體(20)、鋁芯(3)、鋁芯伸出平臺(8),兩個大橫梁鋼殼體(30)交叉連接成“X”形,兩個大橫梁鋼殼體(30)的四個端部分別連接有小橫梁鋼殼體(20),兩個大橫梁鋼殼體(30)內(nèi)腔和四個小橫梁鋼殼體(20)內(nèi)腔流體貫通,兩個大橫梁鋼殼體(30)交叉處上方預(yù)留鋁芯伸出平臺(8)的伸出口,大橫梁鋼殼體(30)內(nèi)腔和小橫梁鋼殼體(20)內(nèi)腔填充有鋁芯(3),鋁芯(3)沿伸出口向上伸出形成與鋁導(dǎo)桿端面對接的鋁芯伸出平臺(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪,其特征在于大橫梁鋼殼 體(30)由若干鋼板焊接而成,其橫截面為矩形,鋼殼體內(nèi)腔沿縱向設(shè)置有筋板(5), 筋板(5)下端與大橫梁鋼殼體(30)的底板(31)焊接固定,兩個大橫梁鋼殼體(30) 內(nèi)的筋板(5)交叉連接成"X"型,筋板(5)上設(shè)有若干貫通孔,筋板(5)上方沿大 橫梁鋼殼體(30)橫向設(shè)置若干條加強板(6),加強板(6)分別與筋板(5)上端和大 橫梁鋼殼體(30)兩側(cè)板(32)內(nèi)壁焊接固定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪,其特征在于小橫梁鋼殼體 (20)由若干鋼板焊接而成,其橫截面為矩形,鋼殼體內(nèi)腔沿縱向設(shè)置有筋板(2),筋板(2)與大橫梁鋼殼體(30)內(nèi)的筋板(5)焊接固定,筋板(2)下端與小橫梁鋼殼 體(20)的底板(21)焊接固定,筋板(2)上設(shè)有若干貫通孔,筋板(2)上方沿小橫 梁鋼殼體(20)橫向設(shè)置若干條加強板(4),加強板(4)分別與筋板(2)上端和小橫 梁鋼殼體(20)兩側(cè)板(22)內(nèi)壁焊接固定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的鋼殼鋁芯"X"形橫粱陽極爪,其特征在于鋁芯 伸出平臺(8)的伸出口周圍設(shè)置有圍板(7、 10),圍板(7、 10)內(nèi)設(shè)置有若干筋板(9), 筋板(9)兩端分別與圍板(7)或圍板(10)內(nèi)壁焊接固定。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪,其特征在于大、 小橫梁鋼殼體(30、 20)內(nèi)鋼和鋁的結(jié)合面具有滲鋁過渡層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪,其特征在于大、小橫梁 鋼殼體(30、 20)內(nèi)鋼和鋁的結(jié)合面具有滲鋁過渡層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼殼鋁芯"X"形橫梁陽極爪,其特征在于鋁芯伸出平 臺(8)上端面不低于圍板(7、 10)的上端面。
專利摘要一種鋼殼鋁芯“X”形橫梁陽極爪,屬一種電解鋁用導(dǎo)電裝置,包括鋼殼鋁芯“X”形橫梁和焊接在橫梁底面的鋼爪,鋼殼鋁芯“X”形橫梁包括大、小橫梁鋼殼體、鋁芯、鋁芯伸出平臺,兩個大橫梁鋼殼體交叉連接成“X”形,大橫梁鋼殼體的四個端部分別連接有小橫梁鋼殼體,大、小橫梁鋼殼體內(nèi)腔流體貫通,兩個大橫梁鋼殼體交叉處上方預(yù)留鋁芯伸出平臺的伸出口,大、小橫梁鋼殼體內(nèi)腔填充有鋁芯,鋁芯沿伸出口向上伸出形成鋁芯伸出平臺。鋼殼體內(nèi)填充鋁芯的方法是滲鋁粘結(jié)鑄造工藝,在鋁和鋼的結(jié)合面形成鐵-鋁合金層,實現(xiàn)鋁和鋼的粘結(jié)。本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)強度好、與鋁導(dǎo)桿連接方便、可靠、導(dǎo)電性能優(yōu)異的鋼殼鋁芯“X”形橫梁陽極爪。
文檔編號C25C3/12GK201003076SQ20062013332
公開日2008年1月9日 申請日期2006年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月4日
發(fā)明者曾伯勝, 溫礎(chǔ)才, 王學(xué)超, 王曉鳴, 肖運紅 申請人:廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)機械研究院