[实用新型]一种高连接可靠性的电解铝用阳极导电杆装置

说明书

本实用新型提供了一种高连接可靠性的电解铝用阳极导电杆装置,具体为在钢梁上部设长螺栓与钢梁焊接为一体，铝导杆靠近钢梁部位增设一对夹紧片，两侧夹紧片通过锁紧组件与铝导杆锁定为一体，长螺栓及夹紧片上部安装压簧，压簧上设压紧螺母，旋转压紧螺母压紧压簧，压簧形成的预紧力将钢梁往上拉，使铝导杆与钢梁结合处铝/钢界面受力为压应力，压簧最终形成的预紧力需大于铝/钢界面的重力负载，使铝/钢界面由承受拉应力转为承受压应力，如此设置可增加铝/钢界面的连接可靠性，提高导电杆整体使用寿命。同时，可以应用惯性摩擦焊将钢棒与钢梁完整焊接，进一步提升导电性能。

技术领域

本实用新型涉及电解铝行业用阳极导电装置技术领域，具体涉及一种高连接可靠性的电解铝用阳极导电杆装置。

背景技术

传统电解铝用阳极导电杆由上部铝导杆，中间爆炸焊过渡块，下部钢梁及钢棒构成，这几个组成部分通过电弧焊(或电阻焊)焊接成一个整体，其中钢梁与钢棒合称为钢爪，可焊接为一体，也可采用浇铸件，直接做成一个整体铸件，在实际电解铝生产应用中焊接型钢爪的导电性能优于铸造型钢爪。实际使用中，上部铝导杆做为端子与导电母线连接，下部钢爪与阳极碳块连接。电解铝生产过程中阳极导电杆通过电流很大，如果导电杆的电阻、电压降越低，则电解铝生产电耗越低。因此，提高阳极导电杆的导电性能及使用寿命对电解铝生产节能、降耗，降低生产成本具有重大意义。

传统阳极导电杆焊接制作工艺为上部铝导杆底部开一圈坡口与爆炸焊过渡块上部铝材焊接，下部钢梁与爆炸焊过渡块下部钢材焊接，采用爆炸焊过渡块作为上部铝导杆与下部钢爪连接过渡制得的的阳极导电装置在应用于电解铝生产时由于爆炸焊过渡块两侧焊接非全断面焊接，会增加两侧连接面的接触电阻，电解铝生产过程中的能耗也会相应增加，同时，按传统施焊工艺，爆炸焊两侧焊接作用时间较长，爆炸焊过渡块中铝钢结合面的强度会降低，影响整体导杆后续使用寿命，同时按传统施焊工艺制作阳极导杆效率提高较难。

阳极导电杆实际使用过程中，铝/钢界面处温度可到摄氏350度，同时铝/ 钢界面需承受钢梁、钢爪及下部阳极碳块的重量，因此铝/钢界面是导电杆最薄弱的环节，铝/钢界面的结合强度及受力状态影响着导电杆的使用寿命，如何提高导电杆整体使用寿命，也是需要解决的问题。

传统焊接钢爪中的钢棒与钢梁，大部分都是通过开坡口应用电弧焊焊接完成，焊接面积只有坡口一圈，无法形成全断面的焊接，焊接方式所需时间长、能耗高、存在焊接烟尘污染。

传统导电杆使用过程中，由于钢爪部位受热，容易变形扭曲，进而影响导电杆的使用寿命。

实用新型内容

为了提高阳极导电杆的导电性能及使用寿命，通过提高铝/钢界面的连接可靠性，可提高导杆整体使用寿命，采用本实用新型的方法也可降低阳极导电杆的电阻进而降低电解铝生产过程中的能耗，节约电解铝生产成本问题，为实现上述目标，本实用新型提出的具体技术方案如下：

一种高连接可靠性的电解铝用阳极导电杆装置,包括铝导杆、钢爪，铝导杆与钢爪固定连接为一体，其特征在于包括：至少一对夹紧片，对称设置于靠近钢爪部位的铝导杆两侧，夹紧片与铝导杆固定连接为一体；至少一对连杆，对称布置，连杆配合夹紧片对称设置于铝导杆两侧，一端与钢爪固定连接，另一端穿过夹紧片上开设的通孔；在连杆位于夹紧片通孔上部设有弹性件，弹性件上部设压紧块，压紧块压紧弹性件后与连杆、弹性件固定位一体，压紧块压紧弹性件所形成的预紧力大于铝导杆与钢爪界面的重力负载。

进一步，所述连杆为长螺栓，所述压紧块为压紧螺母。所述弹性件，或为压力弹簧，或为弹性片组合。所述夹紧片与铝导杆固定连接为一体：至少设一对对称布置的螺栓螺母，夹紧片上相应设通孔，通过螺栓螺母将夹紧片与铝导杆锁定为一体。

所述铝导杆与钢爪固定连接为一体，具体铝导杆与钢爪或通过爆炸焊过渡块焊接连接，或通过惯性摩擦焊直接焊接连接，所述的惯性摩擦焊焊接作用时间小于2.5秒。所述钢爪，或为焊接型钢爪，或为铸造型钢爪。