专利名称：防止石墨质磷生铁浇铸炭块裂纹的组装方法
技术领域：
本发明涉及铝电解技术领域，具体地说是解决石墨质磷生铁浇铸炭块裂纹的组装方法。
背景技术：
国内外石墨化传统磷生铁浇铸阴极炭块组装方法(图1)，普遍采用两段阴极钢棒， 两段阴极钢棒中间间隔200-300mm，阴极钢棒与炭块之间缝隙用糊料扎制而成。石墨质炭块因其品质的差异，导热系数差，钢棒与炭块热膨胀系数存在较大差异，再加上钢棒本身自重应力影响，采用传统组装方法，因应力集中，导致石墨质磷生铁浇铸炭块浇铸点位置和钢棒沟槽拐角产生裂纹问题，是一个技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止石墨质磷生铁浇铸炭块裂纹的组装方法。本发明的技术方案是
两段钢棒结构阴极炭块组装方法是在炭块沟槽中间位置底部设置两段圆钢、两端部位置底部扎制350-550mm糊料，两段钢棒中间位置预留30_50mm间隙，钢棒在沟槽中间位置设置一段SO-IOOmm不导电区，炭块与钢棒浇铸截止位置用石棉绒作为填充材料，实现钢棒长度和宽度方向自由膨胀冷缩；
通长钢棒结构阴极炭块组装方法是，在阴极炭块两端部位置分别设置200-250mm长柔性连接区域，底垫用糊料扎制，底垫对应位置炭块与钢棒间隙用石棉绒作为填充材料，有效规避热应力集中问题，在炭块沟槽中间位置底部设置两段圆钢，圆钢直径与底垫等高，实现钢棒长度和宽度方向自由膨胀冷缩，磷生铁冷却后，柔性连接区域用糊料填充；
不等长钢棒结构阴极炭块组装方法是，两个钢棒沟槽分别用1根长钢棒和1根短钢棒， 错开热应力集中位置，错位布置，接口布置在磷生铁浇铸过程热应力集中区，长、短钢棒接口留有30-50mm间隙，阴极炭块两端部设定长度范围内80_100mm柔性连接区域，磷生铁冷却后用糊料填充。本发明的组装方法能有效解决石墨质阴极炭块导热系数差等热应力性能导致炭块开裂问题，同时起到改善电流分布，提高电流效率作用，具有良好推广应用价值。
图1、图2、图3是传统磷生铁浇铸炭块组装示意图，图2是图1的侧视图，图3是图1的俯视图。图4、图5、图6是本发明两段钢棒磷生铁浇铸炭块组装示意图，图5是图4的侧视图，图6是图4的俯视图。
图7、图8、图9是本发明通长钢棒磷生铁浇铸炭块组装示意图，图8是图7的侧视图，图9是图7的俯视图。图10、图11、图12是本发明不等长钢棒磷生铁浇铸炭块组装示意图，图11是图10 的侧视图，图12是图10的俯视图。图中，1 一炭块，2 —钢棒，3 —糊料，4一磷生铁，5—石棉绒，6 —圆钢，L 一炭块长度。
具体实施例方式实施例1
根据阴极炭块结构尺寸和阴极电流分布需求，两段钢棒结构阴极炭块组装方法是(如图4-6所示)，在炭块1沟槽中间位置底部设置两段圆钢6、两端部位置底部扎制350-550mm 糊料，两段钢棒2中间位置预留间隙30-50mm，钢棒在沟槽中间位置设置一段80-100mm不导电区，炭块与钢棒浇铸截止位置用石棉绒5作为填充材料，实现钢棒长度和宽度方向自由膨胀冷缩。实施例2:
通长钢棒结构阴极炭块组装方法是(如图7-9所示)，在阴极炭块1两端部位置分别设置200-250mm长柔性连接区域，底垫用糊料扎制，底垫对应位置炭块与钢棒2间隙用石棉绒作为填充材料，有效规避热应力集中问题，在炭块沟槽中间位置底部设置两段圆钢6，圆钢直径与底垫等高，实现钢棒长度和宽度方向自由膨胀冷缩，磷生铁4冷却后，柔性连接区域用糊料填充。实施例3:
不等长钢棒结构阴极炭块组装方法是，两个钢棒2沟槽分别用1根长钢棒和1根短钢棒，错开热应力集中位置，错位布置，接口布置在磷生铁浇铸过程热应力集中区(如图10-12 所示)，长、短钢棒接口留有30-50mm间隙，阴极炭块1两端部设定长度80_100mm范围内，待磷生铁4冷却后用糊料填充。
权利要求
1.一种防止石墨质磷生铁浇铸炭块裂纹的组装方法，其特征在于两段钢棒结构阴极炭块组装方法是，在炭块沟槽中间位置底部设置两段圆钢、两端部位置底部扎制350-550mm糊料，两段钢棒中间位置预留30_50mm间隙，钢棒在沟槽中间位置设置一段SO-IOOmm不导电区，炭块与钢棒浇铸截止位置用石棉绒作为填充材料，实现钢棒长度和宽度方向自由膨胀冷缩；通长钢棒结构阴极炭块组装方法是，在阴极炭块两端部位置分别设置200-250mm长柔性连接区域，底垫用糊料扎制，底垫对应位置炭块与钢棒间隙用石棉绒作为填充材料，有效规避热应力集中问题，在炭块沟槽中间位置底部设置两段圆钢，圆钢直径与底垫等高，实现钢棒长度和宽度方向自由膨胀冷缩，待磷生铁冷却后柔性连接区域用糊料填充；不等长钢棒结构阴极炭块组装方法是，两个钢棒沟槽分别用1根长钢棒和1根短钢棒， 错开热应力集中位置，错位布置，接口布置在磷生铁浇铸过程热应力集中区，长、短钢棒接口留有30-50mm间隙，阴极炭块两端部设定长度SO-IOOmm范围内，待磷生铁冷却后用糊料填充。
2.根据权利要求1所述的防止石墨质磷生铁浇铸炭块裂纹的组装方法，其特征在于不等长钢棒结构阴极炭块的长钢棒与短钢棒长度比为7 :3。
全文摘要
本发明是一种防止石墨质磷生铁浇铸炭块裂纹的组装方法。两段钢棒结构阴极炭块组装方法是在炭块沟槽中间位置底部设置两段圆钢、两端部位置底部扎制350-550mm糊料，两段钢棒中间位置预留30-50mm间隙，钢棒在沟槽中间位置设置一段80-100mm不导电区，炭块与钢棒浇铸截止位置用石棉绒作为填充材料，实现钢棒长度和宽度方向自由膨胀冷缩。还有通长钢棒结构阴极炭块组装方法和不等长钢棒结构阴极炭块组装方法。本发明的组装方法能有效解决石墨质阴极炭块导热系数差等热应力性能导致炭块开裂问题，同时起到改善电流分布，提高电流效率作用，具有良好推广应用价值。
文档编号C25C3/08GK102492963SQ20111040861
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者丁吉林, 何玉鸿, 何跃贵, 刘志祥, 刘永强, 张国红, 张大信, 戴沪华, 李俊, 杨叶伟, 熊自勇, 王新华, 王永, 赵德忠, 赵瑞敏, 高显宏 申请人:云南云铝涌鑫铝业有限公司, 云南铝业股份有限公司