一种铝电解阳极导电装置和钢-铝联接件制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种铝电解中使用的阳极导电装置，及用于这种装置的钢

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解阳极导电装置和钢
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铝联接件


[0001]本技术涉及一种铝电解中使用的阳极导电装置及用于这种装置的钢
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铝联接件和联接组件。

技术介绍

[0002]电解铝工业现使用的阳极导电装置由上部铝导杆和下部为钢制的阳极钢爪构成，钢与铝间无法直接焊接，两者间通过一个爆炸焊块相连接。爆炸焊块是运用爆炸焊接技术将钢—铝两种不同材料焊接在一起的，在制作阳极导电装置时，爆炸焊块铝部分通过氩弧焊与阳极导电装置的上部铝导杆部分焊接，爆炸焊块钢制连接件通过气保焊与阳极导电装置的下部阳极钢爪横梁扁钢焊接，其联接方式是中国专利申请2010100007746的附图1公开的内容且不设置加强装置结构。现有的这种阳极导电装置在铝导杆底部与阳极钢爪横梁扁钢顶部间形成铝
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铝焊，铝
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钢爆炸焊，钢
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钢焊。现有技术中除铝
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钢爆炸焊是全截面焊接外，铝
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铝焊和钢
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钢焊在现有技术下，只能实现坡口环焊，而环焊缝外的部分只能是相互接触，因此其导电性不良。现有技术的用爆炸焊块相连接制作的阳极钢爪铝导杆底部与钢爪横梁顶部冷态压降测试数据如下：负荷电流99.8A，冷态压降0.3mV，冷态电阻3.5u欧姆，这部分压降属于电解铝生产中的无功电压，降低了电流效率。
[0003]现有的采用爆炸焊块的阳极导电装置，其爆炸焊块与钢爪横梁间是通过坡口环焊，而环焊的结构中只有焊接部位因冶金联接有较好的导电性，环焊缝之外的部分只能是相互接触，其导电性显然是劣于焊缝处的。这可能是造成其电压降过高的主要因素。
[0004]另一方面在铝电解生产过程中，爆炸焊块钢
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铝结合处在电解作业中既承受重力载荷，同时又要传导电解时的大电流，因此爆炸焊块钢
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铝结合处会因作业温度的作用产生膨胀。钢
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铝间的热膨胀系数是不同的，根据测试铝的热膨胀系数为同等温度下钢膨胀系数的2倍左右。因此在电解作业中因钢
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铝膨胀系数不同造成爆炸焊块的钢
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铝结合处产生剪切力，致使铝
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钢焊接面局部开裂，因铝
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钢焊接面的开裂降低了承受力面积和导电面积，同时又大大增加了铝
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钢焊接面处的电阻和压降，会使其相应位置的温升进一步提高。当开裂失效面积达到相应比例时，铝
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钢焊接面或在炭块、钢爪的重量作用产生断裂，或因电阻过大而发热烧毁铝
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钢焊接面，造成失效，这是现阶段铝电解作业中导电装置的失效主要原因。
[0005]为解决铝电解的阳极导电装置存在的问题，中国专利技术专利申请2019102544915公开了一种改进的阳极导电装置的制备方法，同时提供了一种可克服现有技术不足的阳极导电装置。其技术方案是：将铝制导杆与钢制的连接块全断面焊接为一体，再在铝制导杆与连接块焊接缝的一部分外缘和连接块的外缘制出一段外螺纹，所述外螺纹与一段钢套的内螺纹结合，并使钢套的下端与连接块的外端平齐，然后再将连接块的外端连同钢套下端与钢爪横梁上表面间全断面焊接。并通过这种制造方法制造出一种阳极导电装置。同时还提供了一种用于连接铝导杆与钢爪横梁的专用钢
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铝连接块，这一钢
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铝连接块包括：钢
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铝连接组件和与其配合的钢套，其中的钢
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铝连接组件由一段铝棒与和铝棒全断面联接的一段钢
制连接件构成，钢
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铝连接块组件的外缘设置有外螺纹，所述的外螺纹与钢套的内螺纹连接，且钢套的下端与钢
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铝连接组件的钢制连接件下端近似平齐；或者，这一用于连接铝导杆与钢爪横梁的钢
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铝连接块包括：钢
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铝连接组件和与其配合的钢套，其中的钢
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铝连接组件由一段铝棒与和铝棒全断面联接的一段钢制连接件构成，钢
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铝连接块组件的外缘设置有外螺纹，所述的外螺纹与钢套的内螺纹连接，且钢套的下端与钢
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铝连接组件的钢制连接件下端近似平齐，钢
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铝连接的铝棒上端全断面联接一块铝板。在具体的应用中可将铝导杆与钢
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铝连接块联接形成铝电解阳极导电装置。这一技术方案中所述的全断面焊接是采用了摩擦焊接。
[0006]经研究与试验发现，201910254491用于连接铝导杆与钢爪横梁的专用钢
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铝连接块的制造过程中，在进行摩擦焊时，其中心部分约有近5%～10%的面积焊接质量相对较低，一方面造成其结合强度的不足，另一方面也可能在后期的运行中造成这部分位置导电的困难，致使导电压降过大，通过加大钢
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铝连接组件的面积是可以解决这一问题，但却需要使用更大摩擦焊接设备的不足。另外，研究和试验还发现，201910254491的技术方案中钢件是主要的导电通路，因此也使其无功导电压降增大。

技术实现思路

[0007]本技术的第一个目的是提供一种可克服现有技术不足，能比现有技术进一步降低无功电压降的，具有相对更低廉制造成本的铝电解阳极导电装置，本技术的另外的目的是提供一种可用于铝电解阳极导电装置的钢
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铝联接件及联接组件。
[0008]本技术的一种铝电解阳极导电装置，包括：铝制的矩形截面导杆、由钢爪横梁和设置于钢爪横梁下的导电爪构成的阳极钢爪、及用于联接铝制导杆和钢爪横梁的钢
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铝联接件。本技术所述的钢
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铝联接件包括由圆截面的且其下端部分设置有外螺纹的铝棒、其外设置有外螺纹且带有外螺纹部分的上端面与铝棒的下端面间全断面焊接固定的钢棒、及与钢棒和铝棒的外螺纹连接配合的钢制带有内螺纹的钢套构成，且钢棒位于钢套下端面外的部分与钢套的下端焊接固定；钢爪横梁的上面用全断面分别焊接固定两个钢
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铝联接件的钢棒下端面，两个钢
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铝联接件间的间隔等于或稍大于矩形截面的铝导杆两相对面的距离；铝导杆下部相对的两面分别各与一个钢
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铝联接件上部的铝棒焊接固定。
[0009]现阶段铝电解企业还在使用另一种呈H形的双排六个导电爪的阳极导电装置。本技术针对这类企业使用的阳极导电装置包括：铝制的矩形截面导杆、由呈H形的钢爪横梁和设置于钢爪横梁下的导电爪构成的阳极钢爪、及用于联接铝制导杆和钢爪横梁的钢
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铝联接件。本技术所述的钢
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铝联接件包括由圆截面的且其下端部分设置有外螺纹的铝棒、其外设置有外螺纹且带有外螺纹部分的上端面与铝棒的下端面间全断面焊接固定的钢棒、及与钢棒和铝棒的外螺纹连接配合的钢制带有内螺纹的钢套构成，且钢棒位于钢套下端面外的部分与钢套的下端焊接固定；钢爪横梁的上面用全断面分别焊接固定两个钢
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铝联接件的钢棒下端面，两个钢<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解阳极导电装置，包括：铝制的矩形截面导杆、由钢爪横梁和设置于钢爪横梁下的导电爪构成的阳极钢爪、及用于联接铝制导杆和钢爪横梁的钢
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铝联接件，其特征在于：所述的钢
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铝联接件包括由圆截面的且其下端部分设置有外螺纹的铝棒、其外设置有外螺纹且带有外螺纹部分的上端面与铝棒的下端面间全断面焊接固定的钢棒、及与钢棒和铝棒的外螺纹连接配合的钢制带有内螺纹的钢套构成，且钢棒位于钢套下端面外的部分与钢套的下端焊接固定；钢爪横梁的上面用全断面分别焊接固定两个钢
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铝联接件的钢棒下端面，两个钢
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铝联接件间的间隔等于或大于矩形截面的铝导杆两相对面的距离；铝导杆下部相对的两面分别各与一个钢
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铝联接件上部的铝棒焊接固定。2.一种铝电解阳极导电装置，包括：铝制的矩形截面导杆、由呈H形的钢爪横梁和设置于钢爪横梁下的导电爪构成的阳极钢爪、及用于联接铝制导杆和钢爪横梁的钢
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铝联接件，其特征在于：所述的钢
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铝联接件包括由圆截面的且其下端部分设置有外螺纹的铝棒、其外设置有外螺纹且带有外螺纹部分的上端面与铝棒的下端面间全断面焊接固定的钢棒、及与钢棒和铝棒的外螺纹连接配合的钢制带有内螺纹的钢套构成，且钢棒位于钢套下端面外的部分与钢套的下端焊接固定；钢爪横梁的上面用全断面分别焊接固定两个钢
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铝联接件的钢棒下端面，两个钢
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铝联接件间的间隔等于或大于矩形截面的铝导杆两相对面的距离；铝导杆下部相对的两面分别各与一个钢
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铝联接件上部的铝棒焊接固定。3.根据权利要求1或2所述的铝电解阳极导电装置，其特征在于钢
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铝联接件的钢棒下端面与钢套的下端面间有3～10毫米的间隔。4.根据权利要求3所述的铝电解阳极导电装置，其特征在于两个钢
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铝联接件的连线与钢爪横梁或中腹的长度方向平行。5.一种铝电解阳极导电装置，包括：铝制的矩形截面导杆、由钢爪横梁和设置于钢爪横梁下的导电爪构成的阳极钢爪、及用于联接铝制导杆和钢爪横梁的钢
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铝联接件，其特征在于：所述的钢
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铝联接件包括由圆截面的且其下端部分设置有外螺纹的铝棒、其外设置有外螺纹且带有外螺纹部分的上端面与铝棒的下端面间全断面焊接固定的钢棒、及与钢棒和铝棒的外螺纹连接配合的钢制带有内螺纹的钢套构成，且钢棒位于钢套下端面外的部分与钢套的下端焊接固定；在钢爪横梁上面且与其下的各导电爪轴线对应位置分别全断面焊接各个钢
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铝联接件的钢棒下端，除与导电装置主对称轴相邻的两个钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：师建军，
申请(专利权)人：师建军，
类型：新型
国别省市：