一种制氟电解槽阳极铜吊架的制作方法

本使用新型属于氟化工技术领域，具体是一种制氟电解槽阳极铜吊架。

背景技术：

工业上常用的制氟电解槽是温度在70～130℃之间的中温电解槽，中温电解槽主要有阳极部件、阴极部件、阴阳极隔离裙和电解液组成。在制氟电解槽中最容易出问题、最关键的部件为阳极部件。通常制氟电解槽的阳极部件由铜吊架和碳板(或镍板)组成。铜吊架起到连接电解槽外电源和电解槽内电极的作用，由于电解槽内部电极处在腐蚀性极强的氟化氢电解液环境中，因此铜吊架的良好的导电性和抗腐蚀性便成为制氟阳极质量好坏的关键因素。传统的铜吊架极棒和铜梁之间容易松动，接触效果不好，使导电性变差，电阻增加，铜梁易发热，电耗大，铜梁上安装的碳板也容易出现故障。此外，传统的铜梁铸造件表面容易出现沙眼，凹坑等缺陷。而且传统的铜梁的导电性、耐腐蚀性不太好，使用寿命和电耗也常常不尽人意。

技术实现要素：

针对现有技术的不足之处，本实用新型提供一种制氟电解槽阳极铜吊架，极大程度改善了铜梁的导电性和耐腐蚀性，并增加了铜吊架的牢固度和使用寿命。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种制氟电解槽阳极铜吊架，包括通过锻造形成的紫铜铜梁和通过氩弧焊或电焊焊接于紫铜铜梁顶面的紫铜电极极棒，紫铜铜梁的顶面设置有用于焊接紫铜电极极棒的极棒插孔，极棒插孔的内径与紫铜电极极棒的焊接端外径尺寸适配，紫铜电极极棒插入极棒插孔后两者紧密配合；紫铜铜梁的两个侧面均设置有用于安装阳极板的螺丝孔，紫铜铜梁的横截面为圆形或矩形，且紫铜铜梁为实心或空心；紫铜电极极棒的横截面为圆形或矩形。

进一步地，当紫铜铜梁是空心时，极棒插孔为通孔，此时，紫铜电极极棒插入极棒插孔后紫铜电极极棒下端伸出极棒插孔5mm，在电极极棒与紫铜铜梁顶面外壁面的连接处以及电极极棒与铜梁顶面内壁面的连接处均通过氩弧焊或电焊焊接，形成两处焊接点。

进一步地，当铜梁是实心时，极棒插孔不穿透铜梁，此时，紫铜电极极棒插入极棒插孔，在紫铜电极极棒与紫铜铜梁顶面外壁面的连接处通过氩弧焊或电焊焊接，形成一处焊接点。

更进一步地，极棒插孔的深度至少为铜梁厚度的三分之二。

进一步地，紫铜铜梁顶面焊接有1个或多个紫铜电极极棒。

本实用新型具有下列优点：

1)本实用新型铜吊架的铜梁与电极极棒之间连接牢固，不易松动，提高了铜梁的使用周期，减少了检修频次，增加了制氟电解槽运行的稳定性。

2)本实用新型铜吊架的铜梁与电极极棒之间因接触性好，电解过程铜梁与极棒的电阻小，使铜梁温度降低，减少了热损，降低了电耗。

3)本实用新型铜吊架的铜梁为紫铜锻造，提高了铜梁工作面的粗糙度，提高了铜梁的导电性和耐腐蚀性，降低了电耗。铜梁与阳极板的电阻更低，因通电电阻发热而烧断碳板的几率更小，提高了铜吊架的使用寿命，同时也降低了制氟成本。

本实用新型的铜吊架连续使用一年后，极棒与铜梁之间结合牢固，使用效果良好。

附图说明

图1是制氟电解槽的结构示意图。

图2是铜吊架与槽盖和阳极板安装结构示意图；

图3是本实用新型铜吊架的示意图；

图4是空心铜梁的剖视图。

图5是空心铜梁横截面示意图。

图6是实心铜梁的剖视图。

图7是实心铜梁横截面示意图。

【主要元件符号说明】

1-槽体，2-槽盖，3-丝扣，4-阴极板，5-阳极板，6-隔离裙，7-紫铜铜梁，8-电极极棒，9-螺丝孔，10-紫铜电极极棒下端，11-焊接点ⅰ，12-焊接点ⅱ，13-接线柱。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例，对依据本实用新型提出的一种制氟电解槽阳极铜吊架，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

电解槽的结构一般如图1所示，包括槽体1、与槽体固定的槽盖2、通过在丝扣3处安装螺母固定于槽盖的铜吊架、电解槽阴极板4、设置于槽体内安装于铜吊架的阳极板5以及隔离裙6等。本实用新型主要涉及电解槽中的铜吊架，铜吊架包括紫铜铜梁7和焊接于紫铜铜梁顶面的1个或多个电极极棒8，铜梁的两个侧面设置有多个用于安装阳极板5的螺丝孔9，阳极板通过螺钉安装固定于铜梁的两个侧面。所述的电极极棒为紫铜电极极棒，紫铜铜梁为紫铜棒或紫铜件通过锻造加工形成所需的结构和形状，紫铜电极极棒的横截面形状可以是圆形也可以是矩形也可以是其它形状。紫铜铜梁的横截面形状为圆形或矩形或其它形状，紫铜铜梁可以是实心也可以是空心，当铜梁是空心时，铜梁可以没有底面，只有顶面和两个用于安装阳极板的侧面，如图5所示。

紫铜电极极棒与紫铜铜梁通过氩弧焊或电焊焊接。紫铜铜梁顶面设置有1个或多个极棒插孔用于焊接紫铜电极极棒，当铜梁是空心时，极棒插孔为通孔，如图5所示，此时，紫铜电极极棒插入极棒插孔且紫铜电极极棒下端10伸出极棒插孔5mm，在紫铜电极极棒与紫铜铜梁顶面的外壁面连接处通过氩弧焊或电焊焊接，同时在紫铜电极极棒与紫铜铜梁顶面的内壁面连接处也通过氩弧焊或电焊焊接，形成两处焊接点，分别为焊接点ⅰ11和焊接点ⅱ12，保证紫铜电极极棒与紫铜铜梁牢固焊接在一起。

当铜梁是实心时，极棒插孔可以不穿透铜梁，如图所7示，此时，极棒插孔的深度至少为铜梁厚度的三分之二，紫铜电极极棒插入极棒插孔，在紫铜电极极棒与紫铜铜梁顶面的外壁面连接处通过氩弧焊或电焊焊接，形成一处焊接点为焊接点ⅰ11，并保证紫铜电极极棒与紫铜铜梁牢固焊接在一起。

实施例1：空心铜吊架

具体步骤：

1)将直径φ40mm的圆形紫铜棒，在车床上按照图4中电极极棒的尺寸和形状加工阳极极棒。电极极棒上分布有外加导线的接线柱13，丝扣以及与极棒插孔直径适配的极棒焊接端。

2)将矩形紫铜铜件锻造出图4和图5中铜梁截面的尺寸和形状，在铜梁顶部钻出一个与极棒焊接端直径相同的极棒插孔。该铜梁为空心铜梁，铜梁厚度20mm，极棒插孔直径φ40mm，孔厚20mm。铜梁高度100mm，铜梁宽度180mm。长度1400mm。铜梁非钻孔的两侧为工作面，工作面上分布有安装阳极板(碳板电极或镍板电极)的螺丝孔，该工作面有相应的粗糙度要求，通常为ra3.2。

3)焊接：将加工好的紫铜电极极棒插入锻造好的紫铜铜梁的极棒插孔中，两者公差正配合，保证极棒与极棒插孔紧密配合，没有缝隙。插入时可以用木棒或其它器械将极棒轻轻敲击，插入孔中，极棒下端伸出极棒插孔约5mm，保证在伸出孔的位置(即极棒与铜梁顶面的内壁面连接处)也能焊接。将焊接件放入加热炉加热至400～450℃，然后将该极棒与紫铜铜梁用氩弧焊在400～450℃下牢固的焊在一起，要求紫铜电极极棒在极棒插孔的上下端位置两面均焊接(见图4)形成两处焊接点，认真检查焊接质量，保证焊接要求。

4)安装：将焊接好的铜梁表面进行处理，检查极棒与铜梁的焊肉厚度，着色探伤焊接质量，并在保证铜梁工作面的平整度和粗糙度下，将碳板电极(或金属电极)安装在铜梁上。

5)按此方法加工好的铜吊架再安装碳板电极或镍板电极，然后再安装至制氟电解槽中进行电解制氟。该形式加工的铜吊架连续使用一年，极棒与铜梁结合牢固，使用效果良好。

实施例2：实心铜吊架

具体步骤为：

1)将直径φ30的圆形紫铜棒，在车床上按照图6中电极极棒的尺寸和形状加工阳极极棒。极棒上分布有外加导线的接线柱，丝扣以及与铜梁插入孔直径适配的极棒焊接端。

2)将矩形紫铜铜件锻造出图6和图7中铜梁横截面的尺寸和形状，在铜梁顶部钻出与极棒焊接端直径相同的极棒插孔。该铜梁横截面为正矩形的实心铜梁，铜梁尺寸为：60×60×1000mm，即铜梁横截面为60×60mm的实心方铜棒，长度为1000mm。在铜梁顶面钻一个极棒插孔，孔直径φ30mm，空深度40mm，即不钻透，铜梁非钻孔的两侧为挂电极的工作面，工作面上分布有安装阳极板(碳板电极或金属电极)的螺丝孔，该工作面有相应的粗糙度要求，通常为ra3.2。

3)焊接：将加工好的紫铜极棒插入锻造好的紫铜铜梁的极棒插孔中，两者公差正配合，保证极棒与插入孔紧密配合，没有缝隙。插入时可以用木棒或其它器械将极棒轻轻敲击，插入孔中。将焊接件放入加热炉加热至400～450℃，然后将该极棒与紫铜铜梁用氩弧焊牢固的焊在一起形成一处焊接点，认真检查焊接质量，保证焊接要求。

4)安装：将焊接好的铜梁表面进行处理，检查极棒与铜梁的焊肉厚度，着色探伤焊接质量，并在保证铜梁工作面的平整度和粗糙度下，将碳板电极(或金属电极)安装在铜梁上。

5)按此方法加工好的铜吊架再安装碳板电极或金属电极，然后再安装至制氟电解槽中进行电解制氟。该形式加工制作的铜吊架，连续使用8个月，极棒和铜梁结合牢固，使用效果良好。

上述实施例中，电极极棒的横截面也可以是矩形，此时，极棒插孔与极棒焊接端的形状适配。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。