一种铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪制造技术

本发明专利技术公开了一种铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪。包括有钢爪钢壳，钢爪钢壳上设有中空导杆，中空导杆两侧上设有接触铜板，中空导杆下端连接有钢爪横梁，钢爪横梁下端设有一组钢爪脚，钢爪横梁与钢爪脚为中空结构，钢爪钢壳上的中空导杆、钢爪横梁和钢爪脚内浇铸有铝芯。本发明专利技术降低了阳极电阻率，从而减小压降，降低电损，生产成本低的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪
本专利技术涉及一种电解铝阳极钢爪
，特别是一种铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪。
技术介绍
现代电解铝工业，普遍采用预焙阳极生产电解铝。在阳极炭块上表面设有2～4个直径为160～180mm，深为80～110mm的圆槽，俗称炭碗，在阳极组装时炭碗用来安装阳极爪脚，并用磷生铁将阳极爪脚浇铸在炭碗内，阳极爪上部和铝导电杆通过铝钢爆炸焊连接，继而使铝导电杆与阳极炭块紧密连接，组成阳极炭块组。现有的阳极钢爪都由钢水整体浇注而成，且为实心结构。由钢爪头（与爆炸片连接部分）、钢爪横梁和2--8个钢爪脚构成，钢爪脚均为实心圆柱体，电阻率较高，造成电流空耗过大。电解铝生产最大的成本为电费，目前该阳极钢爪主要原材料为A3钢，而现阳极钢爪采用的A3钢的电阻率在常温下为20×10-8欧.米，而铝的电阻率为2.82×10-8欧.米，铝的电阻率是A3钢的14.1%；若在生产过程中，温度升高至800℃时，A3钢的阳极钢爪的电阻率为118×10-8Ω.欧.米，而铝的电阻率为12.39×10-8欧.米，由此可见，在800℃时，铝的电阻率只有A3钢的10.5%；在电解铝生产过程中其中铝导杆与电解槽横母线的压降为27mv、铝导杆压降为11mv、爆炸片压降为36mv、钢爪压降为13mv，磷生铁与炭碗间的压降为150mv、阳极炭块的压降为140mv，整个阳极压降为377mv，现在每吨铝耗电量约为13000度度。综上所述，现有技术存在整个阳极压降高，电解铝的耗电量大，生产成本高的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪。本专利技术降低了阳极电阻率，从而减小压降，降低电损，生产成本低，整体机械强度高的特点。本专利技术的技术方案：一种铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪，包括有钢爪钢壳，钢爪钢壳上设有中空导杆，中空导杆两侧上设有接触铜板，中空导杆下端连接有钢爪横梁，钢爪横梁下端设有一组钢爪脚，钢爪横梁与钢爪脚为中空结构，钢爪钢壳上的中空导杆、钢爪横梁和钢爪脚内浇铸有铝芯。前述的铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪中，所述中空导杆上端设有导杆插销孔。前述的铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪中，所述接触铜板与中空导杆内浇铸的铝芯连接。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术通过对阳极钢爪的结构、材质以及制作方法进行改造，应用于铝电解槽，降低了导杆与电解槽横母线的接触面、阳极导杆、钢爪电阻率，降低电损，节约成本。2、本专利技术制备时，钢爪钢壳上的中空导杆、钢爪横梁和钢爪脚可以用钢板、钢管等钢材通过切割、冲压、剪切等方式制成，然后焊接成型，在中空导杆两侧上安装接触铜板后，将铝水注入钢爪钢壳上的中空导杆、钢爪横梁和钢爪脚内，各个部位待铝水注满冷却后，即得本专利技术，由于是经灌注铝水成型的，所以整体机械强度远比现有带铝导杆、爆炸片的阳极钢爪组件高，不易变形、受损，经久耐用。3、电解铝生产最大的成本为电费，现阳极钢爪采用的A3钢的电阻率在常温下为20×10-8欧.米，而铝的电阻率为2.82×10-8Ω.欧.米，常温下铝的电阻率为A3钢的14.15%；若在生产过程中，温度升高至800℃时，A3钢的阳极钢爪的电阻率为118×10-8欧.米，而铝的电阻率为12.39×10-8欧.米，由此可见，800℃时，铝的电阻率只有A3钢的10.5%；在电解铝生产过程中其中铝导杆与电解槽横母线的压降为27mv、铝导杆压降为11mv、爆炸片压降为36mv、钢爪压降为13mv，磷生铁与炭碗间的压降为150mv、阳极炭块的压降为140mv，整个阳极压降为377mv，若改为本专利技术复合材料中空注铝钢爪后，电阻降低；本专利技术复合材料中空注铝钢爪无爆炸片，去除了爆炸片上的压降；用铝代替A3钢导电，用接触铜板替代与横母线接触段的中空注铝钢爪的钢壳，实际上是用铜板替代了原本处于此位置的导杆质面。在电解槽上原钢爪纯铝导杆与横母线的接触压降为27mv，改为钢板与横母线接触时实测压降为17mv。因为导杆有两个面各有一大段铜板，铜铝复合导杆实测压降为10mv，铜的导电率为1.72×10-8欧姆.米,铝的导电率为2.9×10-8欧姆.米，本专利技术复合材料中空注铝钢爪可减少阳极压降约为58mv，每吨铝可节电约188度。综上所述，本专利技术降低了阳极电阻率，从而减小压降，降低电损，生产成本低，整体机械强度高的有益效果。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。附图中的标记为：1-钢爪钢壳，2-导杆插销孔，3-铝芯，4-接触铜板，5-中空导杆，6-钢爪横梁，7-钢爪脚。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。实施例。一种铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪，构成如图1所示，包括有钢爪钢壳1，钢爪钢壳1上设有中空导杆5，中空导杆5两侧上设有接触铜板4，中空导杆5下端连接有钢爪横梁6，钢爪横梁6下端设有一组钢爪脚7，钢爪横梁6与钢爪脚7为中空结构，钢爪钢壳1上的中空导杆5、钢爪横梁6和钢爪脚7内浇铸有铝芯3。所述中空导杆5上端设有导杆插销孔2。所述接触铜板4与中空导杆5内浇铸的铝芯3连接。本专利技术复合材料中空注铝钢爪后，电阻降低；本专利技术复合材料中空注铝钢爪无爆炸片，去除了爆炸片上的压降；用铝代替A3钢导电，用接触铜板4替代与横母线接触段的中空注铝钢爪的钢壳，实际上是用铜板替代了原本处于此位置的导杆质面。在电解槽上原钢爪纯铝导杆与横母线的接触压降为27mv，改为钢板与横母线接触时实测压降为17mv。因为导杆有两个面各有一大段铜板，铜铝复合导杆实测压降为10mv，铜的导电率为1.72×10-8欧姆.米,铝的导电率为2.9×10-8欧姆.米，本专利技术复合材料中空注铝钢爪可减少阳极压降约为58mv，每吨铝可节电约188度，从而降低生产成本。本专利技术制备时，钢爪钢壳1上的中空导杆5、钢爪横梁6和钢爪脚7可以用钢板、钢管等钢材通过切割、冲压、剪切等方式制成，然后焊接成型，在中空导杆5两侧上安装接触铜板4后，将铝水注入钢爪钢壳1上的中空导杆5、钢爪横梁6和钢爪脚7内，各个部位待铝水注满冷却后，即得本专利技术。本专利技术在阳极组装时，将钢爪脚7放入炭块上的炭碗内，并用磷生铁将阳极爪脚浇铸在炭碗内，而中空导杆5上的接触铜板4与电解槽横母线连接，而通过中空导杆5上端的导杆插销孔3与导杆固定部件连接，形成阳极炭块组进行使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪，其特征在于：包括有钢爪钢壳（1），钢爪钢壳（1）上设有中空导杆（5），中空导杆（5）两侧上设有接触铜板（4），中空导杆（5）下端连接有钢爪横梁（6），钢爪横梁（6）下端设有一组钢爪脚（7），钢爪横梁（6）与钢爪脚（7）为中空结构，钢爪钢壳（1）上的中空导杆（5）、钢爪横梁（6）和钢爪脚（7）内浇铸有铝芯（3）。

【技术特征摘要】
1.一种铝电解阳极复合材料中空注铝钢爪，其特征在于：包括有钢爪钢壳（1），钢爪钢壳（1）上设有中空导杆（5），中空导杆（5）两侧上设有接触铜板（4），中空导杆（5）下端连接有钢爪横梁（6），钢爪横梁（6）下端设有一组钢爪脚（7），钢爪横梁（6）与钢爪脚（7）为中空结构，钢爪钢壳（1）上的中空导...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹铜华，邹建明，
申请(专利权)人：贵州铝城铝业原材料研究发展有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52