用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料及陽極導(dǎo)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料及陽極導(dǎo)電裝置,解決當(dāng)前陽極導(dǎo)電裝置存在壓降過大、連接處存在焊縫、焊渣、易腐蝕的技術(shù)問題,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,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%;陽極導(dǎo)電裝置包括導(dǎo)電桿、至少一個鋼爪,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、連接處無焊縫、焊渣等優(yōu)點。
【專利說明】用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料及陽極導(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)中所使用的陽極導(dǎo)電裝置主要有由鋁導(dǎo)桿、鋼-鋁復(fù)合塊、陽極鋼爪所組成,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)形焊縫進行連接;而在鋼-鋁復(fù)合塊的鋼表面部分和陽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)進行連接。采用以上焊接技術(shù)的陽極導(dǎo)電裝置在工業(yè)使用過程中主要存在以下問題:
(I)陽極鋼爪普遍采用的材質(zhì)多為ZG200-400或ZG230-450材料,該類材料的電阻率較高,在實際使用過程中由陽極鋼爪所引起的電壓降達到50mV以上;(2)在MIG焊接過程中,由于焊接技術(shù)等諸多因素的影響,會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裂等缺陷,這些缺陷將引起焊縫強度差、歐姆電阻較高,致使陽極導(dǎo)電裝置在使用過程中的壓降偏高,試驗證明其鋼-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,在社會和企業(yè)對節(jié)能降耗日益重視的今天,如何尋找一種新型高導(dǎo)電陽極裝置,既能降低陽極導(dǎo)電裝置在使用過程中的電壓降,又能消除因為焊接質(zhì)量問題引起的電壓降,實現(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)實需要,提供一種用于鋁電解領(lǐng)域的防腐金屬涂料及陽極導(dǎo)電裝置,旨在解決當(dāng)前陽極導(dǎo)電裝置存在壓降過大、連接處存在焊縫、焊渣、易腐蝕的技術(shù)問題。
[0006]為了實現(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,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)計一種用于鋁電解領(lǐng)域的陽極導(dǎo)電裝置,包括導(dǎo)電桿、至少一個鋼爪,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]所述鋼爪的長度范圍為IlOOmm~1300mm。
[0013]所述鋼爪為圓柱體或長方體。
[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,在實際使用中及實驗證明采用本發(fā)明的陽極導(dǎo)電裝置較當(dāng)前陽極導(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)對該陽極導(dǎo)電裝置的侵蝕和高溫氧化腐蝕,可延長鋼爪及導(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)點在于該陽極導(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,通過創(chuàng)新設(shè)計陽極導(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極鋼爪,可以明顯的提高陽極導(dǎo)電裝置的導(dǎo)電性能。實驗證明:與現(xiàn)有陽極導(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;同時在后期維護過程中使用摩擦焊接工藝或熔焊焊接工藝,不需要購買鋼-鋁復(fù)合片和焊材,可降低勞動強度,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)和維護成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和企業(yè)競爭力。
[0016]本發(fā)明是降低陽極導(dǎo)電裝置的電能損失、降低噸鋁電耗、實現(xiàn)電解鋁節(jié)能降耗的一種可行方案。同時本發(fā)明可有效的解決現(xiàn)有陽極導(dǎo)電裝置后期維護人力物力投入較多、因焊接質(zhì)量造成導(dǎo)電裝置 壓降增高的問題,十分有利于電解鋁企業(yè)的節(jié)能減排和降本增效。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明陽極導(dǎo)電裝置示意圖;
圖中:1.導(dǎo)電桿;2.鋼爪。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明:
實施例: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,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)計一種用于鋁電解領(lǐng)域的陽極導(dǎo)電裝置,參見圖1,包括導(dǎo)電桿、至少一個鋼爪,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]所述鋼爪的長度范圍為IlOOmm~1300mm。
[0025]所述鋼爪為圓柱體或長方體。
[0026]本發(fā)明的實施例公布的是較佳的實施例,但并不局限于此,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,極易根據(jù)上述實施例,領(lǐng)會本發(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,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)域的陽極導(dǎo)電裝置,包括導(dǎo)電桿、至少一個鋼爪,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極導(dǎo)電裝置,其特征是:所述鋼爪的長度范圍為 IlOOmm ~1300mm。
8.如權(quán)利要求2所述的用于鋁電解槽的陽極導(dǎo)電裝置,其特征是:所述鋼爪為圓柱體或長方體。
【文檔編號】C23C4/04GK103643261SQ201310694394
【公開日】2014年3月19日 申請日期: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, 曹國法, 和清霖, 朱振國, 馮曉強, 曹志偉 申請人:鄭州經(jīng)緯科技實業(yè)有限公司