一种新型的铝电解槽阴极导电结构的制作方法

本发明涉及配电柜，具体涉及一种新型的铝电解槽阴极导电结构。

背景技术：

1、电解槽的阴极炭块钢棒组是砌筑在铝电解槽槽壳体内部保温层上部，承载铝液电解质液的电解熔池的主要部件，其主要功能是承载铝液和传导电流。现有的铝电解槽的阴极炭块钢棒组主要有两种构造结构方法。一种方法是捣鼓糊扎固法，即将阴极钢棒放入到阴极炭块凹型钢棒槽内后，再用碳素捣固糊料将两边预留的大约15mmde间隙缝扎实。用碳素捣鼓糊作为铁碳界面之间的导电连接介质。该方法的缺点是致使铁碳二者之间的连接电阻值即电压降较高。其第二种是即将阴极钢棒放入到阴极炭块凹型钢棒槽内后，再用加热熔化后磷生铁水浇筑到阴极钢棒两边预留的大约15mmde间隙缝种，待其铁水凝固过后用磷铁作为阴极钢棒和阴极炭块结合界面之间的导电连接介质；该方法的缺点是：一是由于浇筑铁水的热冲击，容易造成阴极炭块的断裂其产品的成品率相对较低，二是在铁水冷凝收缩过程铁碳之间也会产生冷缩间隙缝，致使铁碳结合界面二者之间的连接电阻值即电压降较高。：

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型的铝电解槽阴极导电结构，为克服以上两种现有技术所存在的上述缺陷，降低阴极炭块和阴极钢棒二者连接界面之间的电阻值(电压降)，保证二者之间导电连接的稳定性，降低二者之间的连接构造成本，提高铝电解槽的电流效率。依据铁碳界面连接电阻值与导电材料、导电面积、结合压力强度、使用工况温度等物料因素相关，本发明参照机械装配过渡配合的原理，

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型的铝电解槽阴极导电结构，由阴极炭块和阴极钢棒组合构造而成，其特征是：其沿阴极炭块底部长度方向布置构造的阴极钢棒为矩形，其阴极钢棒的尺寸等于或小于阴极炭块钢棒槽凹型槽的宽度尺寸，即在将阴极钢棒和阴极炭块进行组装时，可将阴极钢棒挤压到阴极炭块的凹型钢棒槽中，使得阴极钢棒的两个侧面和底面，能够直接贴合在阳极炭块凹型钢棒槽内侧面，从而实现阴极钢棒的外侧面能够与阴极炭块的内侧面直接进行贴合界面导电连接。

3、依据上述技术方案：在阴极钢棒和阴极炭块装配时，为了减少阴极钢棒和阴极炭块二者之间的连接电阻值降低电压降，提高而知连接界面的导电性能可在阴极炭块的凹型钢棒槽的两个侧壁及底面上，设置有石墨电极接头栓，即先在阴极炭块凹型槽的侧壁及底面上，构造上若干个石墨电极接头栓安装盲孔后，再将石墨电极接头栓填装在石墨电极接头栓安装盲孔内后，而后再将阴极钢棒装配在阴极炭块的凹型阴极钢板槽内。

4、依据上述技术方案：在阴极钢棒和阴极炭块装配时，为了减少阴极钢棒和阴极炭块二者之间的连接电阻值降低电压降，提高而知连接界面的导电性能可在的阴极钢棒的两个侧壁或底面上设置有若干个石墨电极接头栓，即在阴极钢棒的侧壁或底面上先构造上若干个石墨电极接头栓石墨电极接头栓安装盲孔后，再将石墨电极接头栓填装在石墨电极接头栓安装盲孔内后，再将阴极钢棒装配在阴极炭块的凹型阴极钢板槽内。

5、依据上述技术方案：在阴极钢棒和阴极炭块装配时，为了减少阴极钢棒和阴极炭块二者之间的连接电阻值降低电压降，减少阴极炭块凹型钢棒槽和阴极钢棒二者贴合界面间隙误差，提高而知连接界面的导电性能，可在在其二者的导电结合界面处涂设有石墨导电膏，该导电膏采用石墨粉和导电金属以及粘结剂混合构造而成。

6、依据上述技术方案：为了降低阴极钢棒和阴极炭块二者之间贴合连接界面之间的间隙，减少阴极钢棒挤压装入到阴极炭块凹型槽内的阻力，在进行阴极钢棒和阴极炭块的组装时，可先在阴极钢棒的外表面涂设上一层可碳化的润滑物质，以便利于装配；如煤油、柴油或机油等，在进行配置。

7、本发明技术方案的优点：一是在常温状态下，将阴极钢棒采用挤压法，直接装配到阴极炭块凹型钢棒槽内，不仅可以简化阴极钢棒和阴极炭块的组装工艺，而且可以使得阴极钢棒和阴极炭块之间直接进行界面贴合式导电连接。即在电解高温状态下，利用其阴极钢棒的热膨胀率大于阴极炭块热膨胀率的特点，可使得阴极钢棒和阴极炭块二者界面结合密实压力强度得到增加，从而可大幅度的降低阴极炭块钢棒组的导电性能；二是在装配工艺中又在铁碳界面贴合处，又参照原冶金矿热炉石墨电极螺纹连接处“石墨电极接头栓”技术，将其创新引进到本阴极炭块钢棒组的组装装配工艺中，这样不仅减少铁碳贴合界面处的微观间隙，提二者之间的升导电面积，而且可以防止电解过程中的纳离子对阴极钢棒形成纳侵蚀，而提高阴极炭块钢棒组的整体导电性能的稳定性和可靠性。

技术特征：

1.一种新型的铝电解槽阴极导电结构，由阴极炭块和阴极钢棒组合构造而成，其特征是：其沿阴极炭块底部长度方向布置构造的阴极钢棒为矩形，其阴极钢棒的尺寸等于或小于阴极炭块钢棒槽凹型槽的宽度尺寸，即在将阴极钢棒和阴极炭块进行组装时，可将阴极钢棒挤压到阴极炭块的凹型钢棒槽中，使得阴极钢棒的两个侧面和底面，能够直接贴合在阳极炭块凹型钢棒槽内侧面，从而实现阴极钢棒的外侧面能够与阴极炭块的内侧面直接进行贴合界面导电连接。

2.依据权利要求1所述的一种新型的铝电解槽阴极导电结构，其特征是：在其所述的阴极炭块的凹型钢棒槽的两个侧壁或底面上设置有石墨电极接头栓，即在阴极炭块凹型槽的侧壁或底面上先构造上若干个石墨电极接头栓安装盲孔后，再将石墨电极接头栓填装在石墨电极接头栓安装盲孔内后，而后再将阴极钢棒装配在阴极炭块的凹型阴极钢板槽内。

3.依据权利要求1所述的一种新型的铝电解槽阴极导电结构，其特征是：在其所述的阴极钢棒的两个侧壁或底面上设置有若干个石墨电极接头栓，即在阴极钢棒的侧壁或底面上先构造上若干个石墨电极接头栓石墨电极接头栓安装盲孔后，再将石墨电极接头栓填装在石墨电极接头栓安装盲孔内后，而后再将阴极钢棒装配在阴极炭块的凹型阴极钢板槽内。

4.依据权利要求1所述的一种新型的铝电解槽阴极导电结构，其特征是：为了减少阴极炭块凹型钢棒槽和阴极钢棒二者贴合界面之间的构造间隙误差，提高二者之间贴合界面之间的导电性能，在其结合界面处涂设有石墨导电膏，该导电膏采用石墨粉和导电金属以及粘结剂混合构造而成。

5.依据权利要求1所述的一种新型的铝电解槽阴极导电结构，其特征是：为了减少阴极钢棒挤压装入到阴极炭块凹型槽内的阻力，减少其二者贴合界面之间的构造间隙，提高其导电性能，在进行阴极钢棒和阴极炭块的组装时，可先在阴极钢棒的外表面涂设上一层油质物质，以便利于装配；该油质涂层可采用煤油、柴油或机油进行配置。

技术总结本发明所述的一种新型的铝电解槽阴极导电结构，由阴极炭块和阴极钢棒组合构造而成，其特征是：在将阴极钢棒和阴极炭块进行组装时，可将阴极钢棒挤压到阴极炭块的凹型钢棒槽中，使得阴极钢棒的两个侧面和底面，能够直接贴合在阳极炭块凹型钢棒槽内侧面，从而实现阴极钢棒的外侧面能够与阴极炭块的内侧面直接进行贴合界面导电连接，为了提高其阴极炭块钢棒组的导电性能和稳定，在阴极炭块和阴极钢棒结合界面处增加设置了石墨电极接头栓的配置。技术研发人员：王根年,郭彬,王宏刚,高德金受保护的技术使用者：祁县华通碳素有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27