專利名稱：夾持式陽極導電裝置的制作方法
技術領域：
夾持式陽極導電裝置主要應用于預焙鋁電解槽的生產，即鋁電解槽陽極導電裝置 鋁導桿與預焙陽極碳塊之間的組裝導電連接和卸載分離。
背景技術：
現通用的鋁電解槽陽極導電裝置主要由鋁導桿、鋁鋼連接件、陽極鋼爪和陽極碳 塊以及磷鐵環(huán)所組成，陽極鋼爪和陽極碳塊之間采用澆鑄磷鐵環(huán)的方式進行陽極碳塊與鋼 爪頭的連接。鋁電解槽陽極導電裝置既是導電部件，又是承重部件，所以一是要具有較低的 電阻，二是要具有一定的抗拉強度，三是具有一定的耐高溫性能。現通用的鋁電解槽陽極導電裝置主要有以下缺點一是陽極鋼爪和陽極碳塊之間 其連接導電用的磷鐵環(huán)鐵碳接觸電阻較大，電壓降平均在130mv左右；二是鐵碳之間的磷 鐵環(huán)采用熔鑄鐵熱澆鑄工藝成本較高，三是陽極殘極與磷鐵環(huán)的分離、磷鐵環(huán)和陽極鋼爪 頭的分離采用機械壓脫或錘擊工藝，成本較高。四是由于陽極鋼爪的變形和磷鐵環(huán)的偏澆 致使陽極碳塊電流密度分布不均勻。

發(fā)明內容
為了克服現通用的鋁電解槽陽極導電裝置傳導電阻較大，電壓降較高，組裝卸載 工藝成本較高等缺點，本發(fā)明特提出一種新型的夾持式陽極導電裝置進行陽極鋁導桿陽與 極碳塊進行連接組裝的技術方案。夾持式陽極導電裝置技術方案是在鋁導桿和陽極碳塊之間采用陽極夾持卡具與 陽極碳塊上部的凸臺進行導電連接，陽極夾持卡具由導電側夾板、支撐調整機構和鉸接連 接機構以及鋁鋼連接件組裝構造而成，導電側夾板的上部與鋁導桿相連接，側夾板的下部 與陽極碳塊上部的凸臺進行導電夾持連接。依據上述技術方案夾持式陽極導電裝置所用的陽極碳塊上部構造制備有與陽夾 持卡具進行夾持連接的凸臺，以實現陽極夾持卡具與陽極碳塊上部的凸臺進行夾持式導電 連接。依據上述技術方案夾持式陽極導電裝置在夾持單陽極時，陽極導卡具的兩側構 造有兩個導電側夾板，在兩個導電側夾板的內下側構造鉸接連接機構，兩個導電側夾板之 間用鉸接機構進行連接，其鉸接機構由鉸接板、鉸接軸以及鉸接軸座構造而成。依據上述技術方案夾持式陽極導電裝置在夾持單陽極時，其鋁導桿下部兩側構 造有分層連接板，兩側的分層連接板的下端部分別與陽極導電夾持卡具的兩塊導電側夾板 的上部進行導電連，為了減少分層連接板和導電側夾板之間的連接電阻，分層連接板和導 電側夾板之間安裝有鋁鋼連接件。依據上述技術方案夾持式陽極導電裝置在夾持單陽極時，鋁導桿下端兩側的分 層連接板分別與設置在陽極夾持卡具上部的兩個鋁鋼連接件進行導電連接，鋁鋼連接件分 別與兩塊導電側夾板進行導電接連接。
依據上述技術方案夾持式陽極導電裝置的陽極夾持卡具的兩個導電側夾板之間 上部構造有支撐調整機構，其支撐調整機構用于調整導電側夾板的夾持力的大小和開合寬 度尺寸的大小，使之與陽極碳塊上部凸臺進行夾持導電連接。依據上述技術方案夾持式陽極導電裝置在與兩塊陽極碳塊進行夾持連接作為雙 陽極導電夾持卡具時，其陽極夾持卡具構造有四塊導電側夾板，其中兩塊導電側夾板為固 定導電側夾板，另兩塊導電側夾板為活動導電側夾板，兩塊固定側夾板之用固定連接板進 行固定連接，兩塊活動的側夾板和兩塊固定側夾板之間采用鉸接連接機構進行連接，兩塊 活動側夾板和兩塊固定側夾板之間的上部構造安裝有用于調導電側夾板的夾持力和夾持 寬度尺寸的支撐調整機構；陽極導電卡具的兩塊固定側夾板上部之間設置有固定水平連接 板，固定水平連接板的上端與鋁導桿通過鋁鋼連接件進行固定連接，兩塊活動側夾板和鋁 導桿之間采用分層軟板帶進行導電軟連接，兩塊活動導電側夾板與兩塊固定側夾板之間分 別與兩塊陽極碳塊上部的凸臺進行夾緊導電連接。
依據上述技術方案夾持式陽極導電裝置的支撐調整機構，可構造成鉸接斜鐵支 撐式調整機構或螺旋絲杠調整支撐調整機構以及楔鐵支撐式調整機構。依據上述技術方案陽極夾持卡具的導電側夾板內設置構造有防止電解質和高溫 氧化侵蝕、具有絕熱保溫作用的保溫隔熱層，該保溫隔熱層用抗電解質腐蝕的保溫耐火材 料制成.依據上述技術方案陽極夾持卡具的導電側夾板下部與陽極碳塊凸臺結合界面出 安裝構造有導電銅板。采用本發(fā)明夾持式陽極導電裝置的優(yōu)點，取消改變現有的陽極鋼爪和磷鐵環(huán)與陽 極碳塊組裝構造方式，采用陽極導電夾持卡具與上部帶有凸臺的陽極碳塊進行導電連接， 將鋁導桿的電流傳導給陽極碳塊，可以減少陽極導電裝置的電壓降，減少鋁電解槽陽極導 電裝置的結構電阻耗電，同時簡化了陽極導電夾持卡具與陽極碳塊的組裝工藝成本，以及 殘極的壓脫卸載工藝成本。


本發(fā)明夾持式陽極導電裝置技術方案結合實施例以及

則可以更加清楚 的理解該發(fā)明的技術特點，其附圖中圖1 是本發(fā)明夾持式陽極導電裝置實施例1的主視圖
圖2:為圖1的側視圖。
圖3:是本發(fā)明夾持式陽極導電裝置實施例2的主視圖
圖4 為圖3的側視圖。
圖5:為圖3附視圖6 是本發(fā)明夾持式陽極導電裝置實施例3的主視圖
圖7:為圖6的側視圖。
圖8 為圖6的俯視圖
圖9 是本發(fā)明夾持式陽極導電裝置實施例4的主視圖
圖10為圖9的側視圖。
圖11為圖9的俯視圖
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其圖中所示；1鋁導桿、2分層導電連接板、3鋁鋼連接件、4導電側夾板、5支撐調整機構、6鉸接 連接機構、7陽極碳塊、8固定連接板、9固定水平連接板、10分層軟板帶、11螺栓、12導電銅 板、13保溫料層、(14)陽極夾持卡具。
具體實施例方式鋁電解槽用夾持式陽極導電裝置由鋁導桿(1)、陽極夾持卡具(14)、導電連接部 件以及陽極碳塊(7)等零部件構造而成；陽極夾持卡具(14)由導電側夾板(4)，鉸接連接 機構(6)和支撐調整機構(5)等零部件構造而成。實施例1 如圖1、圖2所示，本發(fā)明鋁電解槽用夾持式陽極導電裝置的陽極夾持卡 具(14)在夾持一塊單陽極時，其陽極夾持卡具(14)有兩塊導電側夾板(4)構成，在兩塊側 夾板(4)的下部內側焊接構造有側夾板的鉸接連接機構(6)，該鉸接連接機構(6)由鉸接連 接板、鉸接軸組成；在兩塊導電側夾板(4)的上方構造有支撐調整機構(5)，其作用是控制 調整兩塊導電側夾板對陽極碳塊凸臺的夾持力的大小和夾緊程度以及開合尺寸的大??；該 支撐調整機構(5)由旋轉支撐斜鐵，銷軸和支撐座構造而成；在陽極夾持卡具(14)兩塊導電側夾板(4)的上方同時分別采用鋼鋼焊接構造連 接上左右對稱的兩塊鋁鋼連接件(3)，兩塊鋁鋼連接件(3)的上部鋁層面與焊接在鋁導桿 (1)下側兩端部的分層導電連接板(2)進行鋁鋁焊接連接，構造成一個上部為鋁導桿(1)， 下部為陽極導電卡具(15)，導電側夾板(4)可以通過支撐調整機構(5)的調整，能夠實現對 陽極碳塊(7)凸臺實施導電連接及分離卸載作業(yè)的鋁電解槽用夾持式陽極導電裝置。夾持式陽極導電裝置在進行陽極碳塊的夾持組裝作業(yè)時，首先要將陽極碳塊(7) 凸臺側面與陽極夾持卡具(14)導電側夾板(4)的接觸面清理干凈，去掉雜物和氧化層，將 陽極夾持卡具(14)的導電側夾板⑷與陽極碳塊(7)凸臺進行穿插結合找正對中后，向 下翻轉支撐調整機構的支撐斜鐵，支撐兩塊導電側夾板(4)的上部圍繞下部鉸接連接機構 (5)的鉸接軸的軸線，向外實施強制力擴張，致使兩塊導電側夾板(4)的下部同時圍繞鉸接 軸線向內閉合對陽極碳塊(7)凸臺的兩個側面實施夾緊力，讓導電側夾板(4)與陽極碳塊 (5)凸臺的接觸界面產生導電結合。夾持式陽極導電裝置在進行卸載分離殘極作業(yè)時，先將陽極導電夾持卡具上部的 支撐斜鐵向上翻轉，讓導電側夾板(4)上部向內運動，導電側夾板(4)的下部向外松開，致 使陽極碳塊(7)凸臺與導電側夾板(4)分離卸載即可。在鋁導桿⑴的下端部和陽極夾持卡具(14)之間采用分層導電連接板(2)結構 設計，在支撐調整機構作用下可以容易的使導電側夾板圍繞鉸接軸線進行開張閉合運動， 使陽極導電卡具實施完成對陽極碳塊凸臺的夾持和卸載作業(yè)。實施例2 如圖3、圖4和圖5所示，同實施例1 一樣，本發(fā)明夾持式陽極導電裝置 陽極夾持卡具(14)，其控制調整導電側夾板(4)開張閉合運動以及調整夾持力大小的支 撐調整機構(5)不僅可以采用如實施例1的鉸接斜鐵式支撐調節(jié)機構，還可以采用如同本 實施例2的螺旋桿式支撐調節(jié)機構，該機構由雙向螺旋絲杠和鉸接螺旋絲母座構造組合而 成。當用陽極夾持卡具(14)對陽極碳塊(7)凸臺實施組裝夾持連接或分離卸載作業(yè)時，只 要調整螺旋絲杠的旋轉方向即可。
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實施例3 如圖6、圖7和圖8所示，本發(fā)明夾持式陽極導電裝置陽極夾持卡具 (14)，其控制調整導電側夾板開張閉合運動和調整夾持力大小的支撐調整機構，不僅可以 采用如實施例1的鉸接斜鐵式支撐調節(jié)機構(5)，還可以制造成如同本實施例3的楔鐵式支 撐調節(jié)機構(5)，該機構(5)由固定焊接在導電側夾板上的鋼板固定塊和可上下移動的楔 鐵構造組合而成；當用陽極夾持卡具(14)對陽極碳塊(7)凸臺實施組裝夾持連接或分離卸 載作業(yè)時，只要借助外力，調整楔鐵的上下位移即可。實施例4如圖9、圖10和圖11所示，夾持式陽極導電裝置如同是一次進行兩塊陽極碳塊夾 持卸載作業(yè)的雙陽極夾持卡具時，其雙陽極夾持卡具(14)構造有四塊導電側夾板(4)，其 中兩塊導電側夾板(4)為固定式，另兩塊導電側夾板(4)為活動式，兩塊固定式導電側夾板 (4)之間用固定連接板(8)進行焊接連接，兩塊活動的側夾板(4)和兩塊固定側夾板(4)之 間分別采用鉸接連接機構(6)進行連接，兩塊活動側夾板(4)和兩塊固定側夾板(4)之間 所對應的上部，構造安裝有用于調導電側夾板(4)的夾持力大小和夾持寬度尺寸變化的支 撐調整機構(5)；雙陽極導電卡具(15)的兩塊固定側夾板(4)上部之間設置有固定水平連 接板(9)，固定水平連接板(9)的上端與鋁導桿(1)通過鋁鋼連接件(3)直接進行導電連 接，兩塊活動側夾板(4)和鋁導桿(1)之間采用分層軟板帶(10)進行導電軟連接，兩塊活 動導電側夾板(4)與兩塊固定側夾板(4)之間可分別與兩塊陽極碳塊(7)上部的凸臺進行 夾持導電連接。為了提高導電側夾板⑷和陽極碳塊(7)凸臺之間夾持接觸界面的導電性能，減 少結構電壓降，可在導電側夾板⑷和陽極碳塊(7)凸臺夾持接觸界面之間安裝上導電銅 板(12)，或將導電銅板(12)直接復合構造在導電側夾板⑷上；或在陽極碳塊(7)凸臺側 面與導電側夾板的界面接觸結合處，涂抹上耐高溫的導電膏。
權利要求
夾持式陽極導電裝置其特征是在鋁導桿(1)和陽極碳塊(7)之間采用陽極夾持卡具(14)與陽極碳塊(7)上部的凸臺進行導電連接，陽極夾持卡具(14)由導電側夾板(4)、支撐調整機構(5)和鉸接連接機構(6)以及鋁鋼連接件(3)組裝構造而成，導電側夾板(4)的上部與鋁導桿(1)相連接，導電側夾板(4)的下部與陽極碳塊(7)上部的凸臺進行導電夾持連接。
2.依據權利要求1所述的夾持式陽極導電裝置，其特征是陽極碳塊(7)上部構造制 備有與陽極夾持卡具(14)進行夾持連接的凸臺，以實現陽極夾持卡具(14)與陽極碳塊(7) 上部的凸臺進行夾持式導電連接。
3.依據權利要求1述的夾持式陽極導電裝置，其特征是陽極夾持卡具(14)的兩側構 造有兩個導電側夾板(4)，在兩個導電側夾板(4)的內下側構造鉸接連接機構(6)，兩個導 電側夾板(4)之間用鉸接機構進行連接，其鉸接機構由鉸接板、鉸接軸以及鉸接軸座構造 而成。
4.依據權利要求1所述的夾持式陽極導電裝置，其特征是鋁導桿(1)下部兩側構造 有分層導電連接板(2)，兩側的分層導電連接板(2)的下端部分別與陽極夾持卡具(14)的 兩塊導電側夾板(4)的上部進行導電連，為了減少分層導電連接板(2)和導電側夾板(4) 之間的連接電阻，分層導電連接板(2)和導電側夾板(4)之間安裝有鋁鋼連接件(3)。
5.依據權利要求1所述的夾持式陽極導電裝置，其特征是鋁導桿(1)下端兩側的分 層連接板分別與設置在陽極夾持卡具(14)上部的兩個鋁鋼連接件(3)進行導電連接，鋁鋼 連接件(3)分別與兩塊導電側夾板(4)進行導電接連接。
6.依據權利要求1所述的夾持式陽極導電裝置，其特征是陽極夾持卡具(14)的導電 側夾板(4)之間上部構造有支撐調整機構(5)，其支撐調整機構(5)用于調整導電側夾板 (4)的夾持力的大小和開合寬度尺寸的大小，使之與陽極碳塊(7)上部凸臺進行夾持導電 連接。
7.依據權利要求1所述的夾持式陽極導電裝置，其特征是夾持式陽極導電裝置在與 兩塊陽極碳塊(7)進行夾持連接作為雙陽極夾持卡具(14)時，其陽極夾持卡具(14)構造 有四塊導電側夾板(4)，其中兩塊導電側夾板(4)為固定導電側夾板(4)，另兩塊導電側夾 板(4)為活動導電側夾板(4)，兩塊固定側夾板之用固定連接板(8)進行固定連接，兩塊活 動的側夾板和兩塊固定側夾板之間采用鉸接連接機構(6)進行連接，兩塊活動側夾板和兩 塊固定側夾板之間的上部構造安裝有用于調導電側夾板(4)的夾持力和夾持寬度尺寸的 支撐調整機構(5)；陽極導電卡具的兩塊固定側夾板上部之間設置有固定水平連接板(9)， 固定水平連接板的上端與鋁導桿(1)通過鋁鋼連接件(3)進行固定連接，兩塊活動側夾板 和鋁導桿(1)之間采用分層軟板帶(10)進行導電軟連接，兩塊活動導電側夾板(4)與兩塊 固定側夾板之間分別與兩塊陽極碳塊(7)上部的凸臺進行夾緊導電連接。
8.依據權利要求1所述的夾持式陽極導電裝置，其特征是陽極夾持卡具(14)的支撐 調整機構(5)，可構造成鉸接斜鐵支撐式調整機構或螺旋絲杠調整支撐調整機構(5)以及 楔鐵支撐式調整機構。
9.依據權利要求1所述的夾持式陽極導電裝置，其特征是陽極夾持卡具(14)的導 電側夾板(4)內設置構造有防止電解質和高溫氧化侵蝕、具有絕熱保溫作用的保溫料層 (13)，該保溫料層(13)用抗電解質腐蝕的保溫耐火材料制成.
10.依據權利要求1所述的夾持式陽極導電裝置，其特征是陽極夾持卡具(14)的導 電側夾板(4)下部與陽極碳塊(7)凸臺結合界面出安裝構造有導電銅板(12)。
全文摘要
本發(fā)明夾持式陽極導電裝置，取消改變現有的陽極鋼爪和磷鐵環(huán)與陽極碳塊組裝構造方式，采用陽極夾持卡具與上部帶有凸臺的陽極碳塊進行導電連接，將鋁導桿的電流傳導給陽極碳塊，以減少陽極導電裝置的電壓降，減少鋁電解槽陽極導電裝置的結構電阻耗電，同時簡化陽極導電夾持卡具與陽極碳塊的組裝工藝成本，以及殘極的壓脫卸載工藝成本。
文檔編號C25C3/16GK101899682SQ20101010664
公開日2010年12月1日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權日2009年5月25日
發(fā)明者高偉, 高德金 申請人:高德金