专利名称：铜钢复合结构阴极钢棒的制作方法
技术领域：
铜钢复合结构阴极钢棒技术领域本发明铜钢复合结构阴极钢棒是铝电解槽阴极碳块钢棒组的金属导电部件。技术背景现通用的阴极钢棒是设置在铝电解槽阴极碳块底部钢棒槽内的金属导电部件，沿阴极碳块长度方向布置，阴极钢棒材质为低碳钢，沿长度方向的断面形状为等面积矩形，其设计目的是将铝电解槽的阴极铝液的过电流传导给阴极汇流大母线，在完成碳-金属导电过渡的同时，用来减少和抑制铝电解槽槽内铝液水平电流的产生。但是由于设置在铝电解槽阴极碳块底部钢棒槽内的阴极钢棒处在高温区，用金属钢材料制备的阴极钢棒，在电解高温工况状态下，其材料电阻率会大幅度增大，电阻值也会急剧增加，致使阴极钢棒沿长度方向的电阻值远远大于铝电解槽阴极碳块上部铝液的水平电阻值，即由电解槽中部向电解槽侧部沿阴极钢棒沿长度方向的铝液层电阻值，因此根本消除不了铝电解槽内的铝液层的水平电流，引起电流走向、磁场和铝液磁旋流的变化，致使铝电解槽电压降的升高，电流效率下降。发明内容为了克服现有技术的缺点，消除铝电解槽内的水平电流，减少铝液的磁旋流波动，提高电流效率，本发明提出了一种新型的铝电解槽阴极钢棒结构设计方案，其技术思路是在阴极钢棒长度方向靠铝电解槽的内端构造上铜板，利用铜质材料的导电性能优于铝液导电性能的特点，提高阴极钢棒内端的电导率，借以消除铝电解槽内的铝液水平电流的产生，减少无功电耗，从而提高电解槽的电解效率。依据上述技术方案铝电解槽用铜钢复合结构阴极钢棒，采用铜钢两种金属材料复合构造，即在阴极钢棒的靠电解槽中部的内侧进电端设置构造有导电铜板，用提高阴极钢棒内侧进电端的导电性能方法，消除铝液层的水平电流或抑制铝液水平电流的强度，达到增加铝液垂直过电流的密度，提高电流效率的目的依据上述技术方案，阴极钢棒的内侧进电端焊接构造有导电铜板。依据上述技术方案，阴极钢棒内侧进电端的导电铜板，在阴极碳块钢棒槽槽内组装时采用浇铸磷生铁的方法与阴极钢棒构造在一起。依据上述技术方案，导电铜板与阴极钢棒镶嵌构造在一起。依据上述技术方案，阴极钢棒上构造有孔洞或沟槽。在铝电解槽阴极碳块钢棒组上采用本发明铜钢复合结构阴极钢棒，用提高阴极钢棒内侧进电端的导电性能方法，可消除铝液层的水平电流或抑制铝液水平电流的强度，不仅可以达到增加铝液垂直过电流的密度，同时还可以降低铝电解槽的槽底电压降，实现提高电流效率节能降耗生产的目的。
；本发明铜钢复合结构阴极钢棒的结构和技术特征通过实施例和附图说明，则表述的更加清晰明了。图1实施例1的主视图图2为图1的侧视图图3实施例2的主视图图4为图3侧视图[0016]图5实施例3的主视图图6为图5俯视图图7实施例4的主视图图8实施例5的主视图其图中所示1阴极钢棒、2导电铜板。具体实施方案；本发明铜钢复合结构阴极钢棒的结构如实施例所示。实施例1:如图1、图2所示阴极钢棒(1)的内侧进电端的上部焊接有导电铜板 ⑵。实施例2 如图3、图4所示阴极钢棒(1)的内侧进电端的上部和侧部焊接有导电铜板(2)。实施例3:如图5、图6所示阴极钢棒(1)的内侧进电端的侧部焊接有导电铜板 O)，其导电铜板O)为三角形。实施例4 如图7所示阴极钢棒(1)的内侧进电端的上部焊接有导电铜板O)，其阴极钢棒上钻制有孔洞，孔洞可镶嵌铜板或铜管。实施例5 如图8所示阴极钢棒⑴的内侧进电端的上部焊接有导电铜板O)，其阴极钢棒上设制有沟槽，沟槽内可镶嵌导电铜板或铜条。本发明阴极钢棒(1)的沿阴极钢棒(1)的长度方向的断面可圆形或梯形，即构造成圆形棒或梯形棒，其断面可以变异。本发明所述的导电铜板( 包括矩形、梯形、三角形，或可用铜棒、铜管或铜条进行替代。
权利要求1.一种铝电解槽用铜钢复合结构阴极钢棒，其特征是阴极钢棒采用铜钢两种金属材料复合构造，即在阴极钢棒的靠电解槽中部的内侧进电端设置构造有导电铜板。
2.依据权利要求1所述的铝电解槽用铜钢复合结构阴极钢棒，其特征是阴极钢棒的内侧进电端焊接构造有导电铜板。
3.依据权利要求1所述的铝电解槽用铜钢复合结构阴极钢棒，其特征是阴极钢棒内侧进电端的导电铜板，在阴极碳块钢棒槽槽内组装时采用浇铸磷生铁的方法与阴极钢棒构造在一起。
4.依据权利要求1所述的铝电解槽用铜钢复合结构阴极钢棒，其特征是导电铜板与阴极钢棒镶嵌构造在一起。
5.依据权利要求1所述的铝电解槽用铜钢复合结构阴极钢棒，其特征是阴极钢棒上构造有孔洞或沟槽。
专利摘要本实用新型铜钢复合结构阴极钢棒是铝电解槽阴极碳块钢棒组的金属导电部件。其特征是在阴极钢棒长度方向，靠铝电解槽的内端构造上铜板，利用铜质材料的导电性能优于铝液导电性能的特点，提高阴极钢棒内端的电导率，借以消除铝电解槽内的铝液水平电流的产生，减少无功电耗，从而提高电解槽的电解效率。
文档编号C25C3/08GK202246908SQ20112036094
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者高伟, 高德金 申请人:高伟