專利名稱：一種節(jié)能降耗的陽極爪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鋁電解槽預(yù)焙陽極爪技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種節(jié)能降耗的陽極爪。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鋁電解槽預(yù)焙陽極爪如圖1示意，由不可拆換的爪腳(1)和爪身(2)構(gòu)成， 爪身( 承擔(dān)給爪腳(1)傳導(dǎo)電流和承載負(fù)荷的兩項(xiàng)功能。綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)考慮，目前普遍使用的是鑄鋼陽極爪，在節(jié)能降耗方面存在的問題有(一)鑄鋼的電阻大，在電解過程中， 在爪身⑵上的電壓降大，電能損耗大；(二)鑄鋼的電阻率大，爪身⑵為了保證導(dǎo)電面積而采用實(shí)芯體，浪費(fèi)材料且笨重，增加搬運(yùn)能量消耗；(三)爪腳(1)是易損部分，在鋁電解過程中，炭塊因不斷消耗而減薄，當(dāng)壓放到一定程度，電解液就可以浸蝕到爪腳(1)，并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使之熔化燒損。從下端返回100毫米開始再返回120毫米的區(qū)域易與電解液接觸發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而被燒損浸蝕，當(dāng)該區(qū)域燒損浸蝕很嚴(yán)重后只能采用截掉再對(duì)接焊接新的爪腳(1)的下部分形成新的爪腳(1)繼續(xù)使用。由于在對(duì)接焊接處的直接導(dǎo)電面積只是外圍焊縫，其余為間接導(dǎo)電面積，造成電阻增大，增加電能損耗；還有，爪腳(1)和爪身 ⑵不可拆換的連接，當(dāng)爪腳⑴殘損無法維修而尚可使用的爪身⑵卻得一同報(bào)廢，造成資源浪費(fèi)。可以這么說，爪腳(1)的狀態(tài)是陽極爪能耗及壽命的主要決定因素。如何發(fā)明創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)陽極爪的節(jié)能降耗？《鋼殼鋁芯陽極爪橫梁“非浸入法”滲鋁粘結(jié)鑄造工藝》(專利號(hào)2004100305896)、《電解鋁用鋼殼鋁芯陽極爪滲鋁粘結(jié)鑄造工藝方法》(專利號(hào)=03134638. 3)還有《節(jié)能型鋁鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)陽極鋼爪》(專利號(hào):200310117269. X)的發(fā)明以及《一種鋼殼鋁芯橫梁陽極爪》(專利號(hào)200720153553.6)的實(shí)用新型提出在爪身(2)里注入鋁、利用鋁的低電阻率減少電流在爪身(2)上的電能損耗，但其存在的問題有(一)爪腳(1)是采用對(duì)接焊接在爪身( 上，就如同爪腳(1)殘損截掉再對(duì)接焊接的情況那樣造成電阻增大，增加能耗；如當(dāng)爪腳(1)殘損需再對(duì)接焊接維修時(shí)就進(jìn)一步增加電阻，進(jìn)一步增加電能損耗；(二)為了往爪身(2)里注在入鋁，需要燒煤等產(chǎn)生的熱量熔解鋁錠，增加新的能耗；鋁錠熔解中發(fā)生氧化等化學(xué)反應(yīng)，形成鋁渣，造成資源浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就是提供一種節(jié)能降耗的陽極爪，既能降低爪身(2)造成的電能損耗，又可避免或減少再次增加新的能耗物耗。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)，如圖2所示，增置導(dǎo)電件(3)，其用導(dǎo)電性能比鐵良好的材料制成，安裝在陽極爪上傳導(dǎo)從鋁導(dǎo)桿(4)到爪腳(1)的電流。本實(shí)用新型達(dá)到的效果有(一)導(dǎo)電件(3)用電阻率比鐵小的材料制作，其導(dǎo)電性能比鐵好，電解過程中在導(dǎo)電件⑶上的電壓降比現(xiàn)有陽極爪上對(duì)應(yīng)的爪身⑵上的電壓降小，電能損耗也就少；(二)導(dǎo)電件(3)與公開技術(shù)《節(jié)能型鋁鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)陽極鋼爪》 (專利號(hào):200310117269. X)以及《一種鋼殼鋁芯橫梁陽極爪》(專利號(hào):200720153553. 6)的導(dǎo)電“鋁芯”的區(qū)別在于，導(dǎo)電件(3)不需在爪身(2)里制作，可在冶煉廠直接利用生產(chǎn)出的原料制作，可不需要二次加工，避免增加新的能耗和物耗。本實(shí)用新型陽極爪的技術(shù)方案可適用所有形式、型號(hào)的陽極爪。本實(shí)用新型陽極爪，其中所述導(dǎo)電件(3)可以是用鋁或銅材料做成。本實(shí)用新型陽極爪，其中所述導(dǎo)電件(3)可以做成由接頭(7)和線路⑶構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。接頭(7)和線路(8)可以做成一個(gè)整體；也可以做成分體，安裝時(shí)接頭(7)和線路
(8)采用熱熔或焊接或壓緊接觸方式連接。接頭(7)和線路(8)的非接觸連接表面可以覆蓋上防止或減緩導(dǎo)電材料氧化腐蝕的保護(hù)層。本實(shí)用新型陽極爪，其中所述導(dǎo)電件(3)可以在鋁導(dǎo)桿的側(cè)面(如圖2示意)也可在鋁導(dǎo)桿的下端面(如圖4示意)采用緊固件壓緊接觸方式與鋁導(dǎo)桿連通電路。本實(shí)用新型陽極爪，其中所述導(dǎo)電件C3)可以設(shè)置有防止其與電解原料等物質(zhì)接觸發(fā)生氧化或腐蝕的罩蓋(6)。本實(shí)用新型的進(jìn)一步目是，解決爪腳(1)采用焊接維修造成電阻增大增加能耗的問題，以及解決爪身(2)實(shí)芯體資源利用率低、陽極爪笨重增加搬運(yùn)能耗的問題。本實(shí)用新型進(jìn)一步目的即進(jìn)一步改進(jìn)可以這樣實(shí)現(xiàn)，如圖4所示，設(shè)置固定件
(9)，在爪身(2)和爪腳(1)上設(shè)有相應(yīng)的固定結(jié)構(gòu)，利用固定件(9)的作用使爪腳(1)固定在爪身(2)上，解除固定件(9)對(duì)爪腳(1)的固定作用，就可以把爪腳(1)從爪身(2)上拆下。本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)的效果有(一)設(shè)置的固定件(9)實(shí)現(xiàn)了爪腳(1)可以拆換，當(dāng)爪腳(1)燒損浸蝕嚴(yán)重時(shí)解除固定件(9)對(duì)爪腳(1)的固定作用，采用更換整根爪腳(1)，就可以保證爪腳(1)整體的導(dǎo)電性能，避免維修對(duì)接焊接造成電阻增大、增加電能損耗的問題，同時(shí)也解決爪身⑵得和爪腳⑴一同報(bào)廢的問題。(二)導(dǎo)電件(3)承擔(dān)把電流從鋁導(dǎo)桿(4)傳導(dǎo)到爪腳(1)的功能，爪身(2)只承擔(dān)負(fù)荷的功能，爪身(2)可以采用非實(shí)芯體的結(jié)構(gòu)，可以減少資源使用、提高資源利用率，陽極爪輕巧，可減少搬運(yùn)能耗。用為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述固定件(9)可以是緊固件也可以是楔件也可以是對(duì)爪腳⑴固定在爪身⑵上起到作用的零件組合。比如，緊固件可以是螺栓、 螺母，零件組合可以是卡箍和緊固件的組合。用為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述爪腳(1)可以做成鋼殼銅芯的結(jié)構(gòu)。銅芯(11)與鋼殼的電路接通，可以采用“非浸入法”或“浸入法”滲銅粘結(jié)鑄造工藝或粘合劑銅鋼粘結(jié)方式實(shí)現(xiàn)電路連通，也可以采用銅芯(11)與鋼殼壓緊接觸方式實(shí)現(xiàn)電路連通。用為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述爪身(2)可以做成空心或外凹或既空心又外凹的結(jié)構(gòu)，以減少材料占用、提高材料利用率、降低成本。用為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述爪身(2)可以用非金屬材料做成或用鋼管或型鋼或鋼板焊接做成或用鑄鋼鑄造而成。爪身(2)不需具有導(dǎo)電性能，可以采用能承擔(dān)陽極組的重量又耐高溫的非金屬材料如氮化硼等做成。用為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述爪身( 可以是經(jīng)焊接或鑄造而成的一整體件，也可以是零件組裝而成的組合件。用為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述爪身O)的表面可以覆蓋上絕緣材料， 以減緩或避免爪身( 與電解液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而燒損浸蝕，延長(zhǎng)爪身( 的壽命，充分利用資源。用為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述導(dǎo)電件(3)可以采用緊固件壓緊接觸或熱熔或焊接連接方式分別與鋁導(dǎo)桿(4)和爪腳(1)實(shí)現(xiàn)電路連通。采用緊固件壓緊接觸連接方式的，還可以在導(dǎo)電件(3)與鋁導(dǎo)桿⑷和爪腳⑴的接觸面之間加導(dǎo)電劑或?qū)щ妷|片，使接觸面更充分接觸、更充分導(dǎo)電。
本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)可以這樣實(shí)現(xiàn)設(shè)置有整體的爪腳保護(hù)套(8)，其套在爪腳(1)上以隔絕或減少容易與電解液接觸的部位發(fā)生燒損浸蝕，起到保護(hù)爪腳(1)、延長(zhǎng)爪腳(1)的壽命、充分利用資源的作用。爪腳保護(hù)套(10)與現(xiàn)有爪腳保護(hù)套不同之處在于，其在陽極爪組裝之前已做好、為一整體的圓管狀?，F(xiàn)有的爪腳保護(hù)套，有的是用兩個(gè)半圓環(huán)組合而成，有的是把材料涂抹在爪腳(1)，利用電解槽的熱量使之凝結(jié)而成保護(hù)套。用為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述爪腳保護(hù)套(10)可以是獨(dú)立的零件， 安裝時(shí)套在爪腳⑴上；也可以設(shè)在爪身⑵上，與爪身⑵固定連接，當(dāng)爪腳⑴安裝到爪身⑵上時(shí)套在爪腳⑴上。用為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述爪腳保護(hù)套(8)可以用絕緣材料做成的；也可以用金屬做成，其表面覆蓋上絕緣材料。

附圖1是現(xiàn)有陽極爪的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖附圖3是本實(shí)用新型導(dǎo)電件(3)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5是本實(shí)用新型固定件為螺母(12)的部局結(jié)構(gòu)示意圖。附圖6是本實(shí)用新型固定件為楔件(13)的部局結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、爪腳，2、爪身，3、導(dǎo)電件，4、鋁導(dǎo)桿，5、鋁導(dǎo)桿固定板，6、罩蓋，7、接頭，8、 線路，9、固定件，10、爪腳護(hù)套，11、銅芯，12、螺母，13、楔件
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，給出本實(shí)用新型實(shí)施例如下圖4為本實(shí)用新型的實(shí)施例，主要由爪腳(1)、爪身(2)、導(dǎo)電件(3)和爪腳護(hù)套 (10)構(gòu)成。(圖2、4為了表達(dá)安裝時(shí)的狀態(tài)，圖中加入了鋁導(dǎo)桿(4)。同時(shí)，為了讓圖示清晰，局部剖的部分拆下了罩蓋(6)。)固定件(9)在本實(shí)用新型實(shí)施例是螺栓。爪身(2)是焊接件，其上設(shè)有爪腳(1)上端穿過的定位套管，定位套管上設(shè)有固定件(9)插入的通孔，定位套管之間用槽鋼焊接連接。爪身(2)的中間上焊有用鋼板做成的鋁導(dǎo)桿固定板(5)。在鋁導(dǎo)桿固定板(5)和鋁導(dǎo)桿(4)上鉆有相應(yīng)的螺栓孔，把鋁導(dǎo)桿(4) 放入固定板(5)內(nèi)，插上螺栓擰緊就可實(shí)現(xiàn)爪身(2)與鋁導(dǎo)桿(4)的固定連接。爪腳⑴用圓鋼做成，其上設(shè)有其定位在爪身(2)上和爪腳護(hù)套(10)的限位臺(tái)階以及固定件(9)和導(dǎo)電件⑶的固定螺紋孔。把用陶瓷做成的爪腳護(hù)套(10)套在爪腳(1) 上并把爪腳(1)的上端穿過爪身(2)上的定位套管，到位后擰上固定件(9)就可實(shí)現(xiàn)爪腳(1)與爪身⑵的固定組裝。拆換爪腳⑴時(shí)，擰出固定件(9)就可實(shí)施。 導(dǎo)電件(3)用鋁材料做成，其接頭⑵用螺栓經(jīng)壓板把接頭(7)分別與鋁導(dǎo)桿(4) 和爪腳(1)壓緊接觸實(shí)現(xiàn)鋁導(dǎo)桿(4)和爪腳(1)的電路連通。接頭(7)在鋁導(dǎo)桿(4)的下端面與鋁導(dǎo)桿(4)接通，在爪身(2)上設(shè)有緊固螺栓通過的開孔。圖5為本實(shí)用新型固定件為螺母(12)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。在爪腳⑴的上端車有外螺紋，把爪腳(1)上端穿過爪身(2)上的定位套管后擰上螺母(12)并擰緊到位，就可實(shí)現(xiàn)爪腳(1)在爪身(2)的固定組裝。拆換爪腳(1)時(shí)，擰出螺母(12)就可實(shí)施圖6為本實(shí)用新型固定件為楔件(13)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。在爪腳(1)上設(shè)有限位臺(tái)階和楔件(13)插入的孔，把爪腳(1)上端穿過爪身(2)上的定位套管后插入楔件(13) 并打緊到位，利用楔件(13)上的斜度作用使爪腳(1)固定在爪身(2)上，實(shí)現(xiàn)爪腳(1)在爪身⑵的固定組裝。拆換爪腳⑴時(shí)，退出楔件(13)就可實(shí)施。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能降耗的陽極爪，由爪腳(1)和爪身( 構(gòu)成，其特征是增置導(dǎo)電件(3)，其用導(dǎo)電性能比鐵良好的材料制成，安裝在陽極爪上傳導(dǎo)從鋁導(dǎo)桿⑷到爪腳⑴的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽極爪，其特征是在于所述導(dǎo)電件C3)可以是用鋁或銅材料做成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽極爪，其特征是在于所述導(dǎo)電件C3)可以在鋁導(dǎo)桿的側(cè)面也可在鋁導(dǎo)桿的下端面采用緊固件壓緊接觸方式與鋁導(dǎo)桿連通電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽極爪，其特征是在于設(shè)置固定件(9)，在爪身( 和爪腳 (1)上設(shè)有相應(yīng)的固定結(jié)構(gòu)，爪腳(1)在固定件(9)的作用下固定在爪身(2)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽極爪，其特征是在于所述定位件(9)可以是緊固件也可以是楔件也可以是對(duì)爪腳(1)固定在爪身( 上起到作用的零件的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽極爪，其特征是在于所述爪腳(1)可以做成鋼殼銅芯的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽極爪，其特征是在于所述爪身( 可以做成空心或外凹或既空心又外凹的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽極爪，其特征是在于所述爪身( 的表面可以覆蓋上絕緣材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陽極爪，其特征是在于設(shè)置有整體的爪腳護(hù)套(10)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陽極爪，其特征是在于所述爪腳保護(hù)套(10)可以是獨(dú)立的零件，安裝時(shí)套在爪腳⑴上；也可以設(shè)在爪身⑵上，與爪身⑵固定連接，當(dāng)爪腳⑴安裝到爪身(2)上時(shí)套在爪腳(1)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種節(jié)能降耗的陽極爪。其是，(一)增置用導(dǎo)電性能比鐵良好的材料制成的導(dǎo)電件(3)安裝在陽極爪上傳導(dǎo)從鋁導(dǎo)桿(4)到爪腳(1)的電流，可以解決現(xiàn)有鑄鋼陽極爪爪身(2)部分壓降大電能損耗多的問題；(二)設(shè)置的固定件(9)實(shí)現(xiàn)了爪腳(1)可以拆換，當(dāng)爪腳(1)燒損侵蝕嚴(yán)重時(shí)就可以整根腳更換，可以保證爪腳(1)整體的導(dǎo)電性能，解決爪腳(1)維修焊接造成電阻增大增加電能消耗的問題；同時(shí)也解決爪身(2)得和爪腳(1)一同報(bào)廢、造成資源浪費(fèi)的問題。爪身(2)可以采用非實(shí)芯體的結(jié)構(gòu)，減少資源使用、提高資源利用率，陽極爪輕巧，可減少搬運(yùn)能耗。本實(shí)用新型可以創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)陽極爪的爪腳(1)和爪身(2)各擔(dān)其責(zé)，為陽極爪節(jié)能降耗、發(fā)明創(chuàng)新提供了“革命性”的條件。
文檔編號(hào)C25C3/12GK202030836SQ20102064684
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者陳小燕 申請(qǐng)人:陳小燕