一种电解槽分流机构及将其焊接到电解槽中的方法

摘要

本发明提供了一种电解槽分流机构及将其焊接到电解槽中的方法，涉及电解槽技术领域，解决现有技术中存在的分流片难焊接到阴极复合块上的技术问题。本发明提供的电解槽分流机构包括：分流片和用于导磁的辅助连接片，辅助连接片的面积小于分流片的面积，辅助连接片由导磁材料制成，分流片的上端与电解槽的阳极钢爪连接，分流片的下端通过辅助连接片与电解槽的阴极复合块连接。本发明提供的电解槽分流机构应用到电解槽中，解决了分流片难与阴极复合块焊接在一起的技术问题。

说明书

技术领域

本发明涉及电解槽技术领域，尤其是涉及一种电解槽分流机构及将其焊接到电解槽中的方法。

背景技术

电解槽是电解铝行业当中主要的生产设备，电解槽中设置有阴极复合块和阳极钢爪等机构。在焙烧启槽过程中，为了避免高电流对母线的冲击，稳定启槽电流，需要在阴极复合块和阳极钢爪之间设置分流片。

如图1所示，现有的电解槽中的分流片11的上端与阳极钢爪3焊接，分流片11的下端直接与阴极复合块2焊接。在将分流片11与阴极复合块2焊接在一起的过程中，由于流经分流片11的电流产生强大磁场，并且分流片11由金属材料制成，因此，分流片11在磁场中受到磁场力影响。在焊接过程中，分流片11因受到磁场力的作用而产生摆动，为了将分流片11的下端焊接到阴极复合块2上，需要工作人员将分流片11扶住来防止分流片11摆动，增加了工作人员的工作量；此外，焊接材料由金属材料制成，熔化的焊接材料在磁场中因受到磁场力的作用而四处飞溅，很难落到分流片11与阴极复合块2的焊口处，使分流片11不易被焊接到阴极复合块2上；同时，由于熔化的焊接材料四处飞溅，使焊接材料不能够得到充分的利用，造成焊接材料的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解槽分流机构，以解决现有技术中存在的分流片难焊接到阴极复合块上的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的电解槽分流机构，包括分流片和用于导磁的辅助连接片，所述辅助连接片的面积小于所述分流片的面积，所述辅助连接片由导磁材料制成，所述分流片的上端与电解槽的阳极钢爪连接，所述分流片的下端通过所述辅助连接片与所述电解槽的阴极复合块连接。

优选地，所述辅助连接片由铁制成。

优选地，所述辅助连接片的一端与所述阴极复合块连接、另一端与所述分流片连接的侧边的长度为50mm-500mm。

优选地，所述辅助连接片的与所述阴极复合块接触的侧边的长度为150mm-230mm。

优选地，所述辅助连接片的厚度大于6mm。

优选地，所述辅助连接片与所述阴极复合块之间的夹角为60°-115°。

在本发明提供的电解槽分流机构中，分流片的下端通过辅助连接片与阴极复合块连接，在焊接过程中，首先将辅助连接片焊接到阴极复合块上，然后将分流片的上端搭接在阳极钢爪上，并将分流片的下端焊接到辅助连接片上，最后将分流片的上端焊接到阳极钢爪上。在分流机构中设置分流片和辅助连接片，辅助连接片由导磁材料制成，辅助连接片的面积小于分流片的面积，与直接将分流片焊接到阴极复合块上的连接方式相比，辅助连接片受到的磁场力小于分流片受到的磁场力，辅助连接片不易产生摆动现象，因此易将辅助连接片焊接到阴极复合块上；将分流片焊接到辅助连接片上时，分流片的侧壁与辅助连接片的侧壁或着棱边接触，在磁场力的作用下，分流片的侧壁吸附在辅助连接片上，防止分流片的下端产生摆动，无需工作人员将分流片扶住，降低了工作人员的工作量；此外，辅助连接片由导磁材料制成，焊接材料由金属材料制成，在磁场力的作用下，辅助连接片对熔化的焊接材料产生吸附力，使熔化的焊接材料落入辅助连接片与分流片的连接处，降低焊接材料的飞溅量，使焊接材料能够较好地融合在焊口中，使分流片易被焊接到辅助连接片上，进而实现分流片与阴极复合块的间接连接；同时，由于熔化的焊接材料的飞溅量降低，焊接材料得到充分使用，因此节约了焊接材料。

与现有的直接与阴极复合块连接的分流片相比，本发明提供的电解槽分流机构中的分流片的下端通过辅助连接片与阴极复合块连接，该连接方式能够在将分流片焊接到辅助连接片上时，防止分流片的下端产生摆动，无需工作人员扶住分流片，减少了工作人员的工作量；此外，在辅助连接片的吸附力的作用下，焊接材料的飞溅量降低，焊接材料能够较好地融合在焊口中，使分流片易被焊接到辅助连接片上，进而实现分流片与阴极复合块的间接连接；同时，由于熔化的焊接材料的飞溅量降低，焊接材料得到充分使用，因此节约了焊接材料。

本发明的另一目的在于提出一种将电解槽分流机构焊接到电解槽中的方法，以解决现有技术中存在的分流片难焊接到阴极复合块上的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种将电解槽分流机构焊接到电解槽中的方法，用于将上述技术方案所述的电解槽分流机构焊接到电解槽中，包括：首先将所述分流机构中的辅助连接片焊接在所述电解槽中的阴极复合块的上端，然后将所述分流机构中的分流片的下端与所述辅助连接片焊接，最后将所述分流片的上端与所述电解槽中的阳极钢爪焊接。

优选地，所述辅助连接片与所述阴极复合块通过电弧焊方法焊接。

优选地，所述辅助连接片与所述分流片通过电弧焊方法焊接。

优选地，所述分流片与所述阳极钢爪通过电弧焊方法焊接。

所述的将电解槽分流机构焊接到电解槽中的方法与上述的电解槽分流机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的电解槽中的分流片与阴极复合块的连接示意图；

图2为本发明实施例提供的电解槽分流机构与阴极复合块的连接示意图。

附图标记：

11-分流片； 12-辅助连接片； 2-阴极复合块；

3-阳极钢爪； 4-第一焊口； 5-第二焊口；

6-预焊口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图2为本发明实施例提供的电解槽分流机构与阴极复合块2的连接示意图，如图2所示，本发明施例提供的电解槽分流机构包括：分流片11和用于导磁的辅助连接片12，辅助连接片12的面积小于分流片11的面积，辅助连接片12由导磁材料制成，分流片11的上端与电解槽的阳极钢爪3连接，分流片11的下端通过辅助连接片12与电解槽的阴极复合块2连接。

在本发明实施例提供的电解槽分流机构中，如图2所示，分流片11的上端与阳极钢爪3焊接，辅助连接片12的下端与阴极复合块2焊接，分流片11的下端与辅助连接片12的上端焊接，分流片11的下端通过辅助连接片12与阴极复合块2连接。在焊接过程中，首先将辅助连接片12的下端焊接到阴极复合块2的上端，然后将分流片11的上端搭接在阳极钢爪3上，并将分流片11的下端焊接到辅助连接片12上，最后将分流片11的上端焊接到阳极钢爪3上。在分流机构中设置分流片11和辅助连接片12，辅助连接片12由导磁材料制成，因辅助连接片12的面积小于分流片11的面积，与直接将分流片11焊接到阴极复合块2上的连接方式相比，辅助连接片12受到的磁场力小于分流片11受到的磁场力，辅助连接片12不易产生摆动现象，因此无需工作人员将辅助连接片12扶住就能够轻松地将辅助连接片12焊接到阴极复合块2上；将分流片11焊接到辅助连接片12上时，分流片11的侧壁与辅助连接片12的侧壁或者棱边接触，在磁场力的作用下，分流片11的侧壁吸附在辅助连接片12上，防止分流片11的下端产生摆动，无需工作人员将分流片11扶住，降低了工作人员的工作量；此外，辅助连接片12由导磁材料制成，焊接材料由金属材料制成，在磁场力的作用下，辅助连接片12对熔化的焊接材料产生吸附力，使熔化的焊接材料落入辅助连接片12与分流片11的连接处，降低焊接材料的飞溅量，使焊接材料能够较好地融合在焊口中，使分流片11易被焊接到辅助连接片12上，进而实现分流片11与阴极复合块2的间接连接；同时，由于熔化的焊接材料的飞溅量降低，焊接材料得到充分使用，因此节约了焊接材料。

与现有的直接与阴极复合块2连接的分流片11相比，本发明实施例提供的电解槽分流机构中的分流片11的下端通过辅助连接片12与阴极复合块2连接，该连接方式能够使在将分流片11焊接到辅助连接片12上时，防止分流片11摆动，无需工作人员将分流片11扶住，减少了工作人员的工作量；此外，在辅助连接片12的吸附力的作用下，焊接材料的飞溅量降低，使焊接材料能够较好地融合在焊口中，使分流片11易被焊接到辅助连接片12上，进而实现分流片11与阴极复合块2的间接连接；同时，由于熔化的焊接材料的飞溅量降低，焊接材料得到充分使用，因此节约了焊接材料。

上述辅助连接片12在起到导磁作用的同时，也起到辅助焊接的作用，在焊接分流片11时，使分流片11的侧壁吸附在辅助连接片12的侧壁或者棱边上，因此辅助连接片12需要有导磁功能。在本实施例中，辅助连接片12由具有导磁功能的导磁材料制成，由导磁材料制成的辅助连接片12被制成板状。在焊接过程中，首先将辅助连接片12的下端焊接到阴极复合块2的上端，然后将分流片11的上端搭接在阳极钢爪3上，并将分流片11的下端焊接到辅助连接片12上，最后将分流片11的上端焊接到阳极钢爪3上。在将分流片11的下端焊接到辅助连接片12上时，因为辅助连接片12具有导磁功能，并且分流片11由金属材料制成，所以在磁场力的作用下，分流片11的侧壁被吸附在辅助连接片12上，防止了分流片11的下端产生摆动，在焊接过程中，无需工作人员将分流片11扶住，降低了工作人员的工作量。

导磁材料有：铁、导磁不锈钢、低碳钢，铁镍合金等等，在本实施例中，辅助连接片12由铁制成，由铁制成的辅助连接片12被制成板状。在焊接过程中，因为由铁制成的辅助连接片12具有导磁功能，并且分流片11由金属材料制成，所以在磁场力的作用下，分流片11的侧壁被吸附在辅助连接片12上，防止了分流片11的下端产生摆动，在焊接过程中，无需工作人员将分流片11扶住，降低了工作人员的工作量。

辅助连接片12起到了连接分流片11与阴极复合块2的作用，因此，如果辅助连接片12的尺寸太小，则会影响分流片11与阴极复合块2之间连接的稳定性，如果辅助连接片12的尺寸太大，辅助连接片12将会因占用的空间太大而影响电解槽上其他件的安装。为了保证分流片11与阴极复合块2之间连接的稳定性，并且不影响电解槽上其他件的安装，如图2所示，辅助连接片12的一端与阴极复合块2连接、另一端与分流片11连接的侧边的长度设置为50mm-500mm，该侧边的长度可根据现场的焊接情况进行切割。在焊接过程中，根据分流片11要焊接的位置的空间大小，选择侧边长度合适的辅助连接片12，使辅助连接片12既能够进入需要焊接的位置，又能够保证分流片11与阴极复合块2之间连接的稳定性。根据分流片11需焊接的位置的空间的大小，将辅助连接片12的长度设置在一定的范围内，能够在保证分流片11与阴极复合块2之间连接的稳定性的同时，满足不同空间大小的需要。

为了保证分流片11与阴极复合块2之间连接的稳定性和电解槽上其他件的安装，如图2所示，辅助连接片12的与阴极复合块2的上端面接触的侧边的长度设置为150mm-230mm，该侧边的长度可根据现场的焊接情况进行切割。在焊接过程中，根据分流片11要焊接的位置的空间大小，选择侧边长度合适的辅助连接片12，使辅助连接片12既能够进入需要焊接的位置，又能够保证分流片11与阴极复合块2之间的稳定性。根据分流片11需焊接的位置的空间的大小，辅助连接片12的与阴极复合块2的上端面接触的侧边的长度设置在一定的范围内，能够在保证分流片11与阴极复合块2之间连接的稳定性的同时，满足不同空间大小的需要。

在焊接过程中，根据需焊接的分流片11的重量，选择合适厚度的辅助连接片12；为了保证辅助连接片12的强度，使辅助连接片12能够承受住分流片11的重量，将辅助连接片12的厚度设置为大于6mm。首先将辅助连接片12的下端焊接到阴极复合块2上，然后将分流片11的下端焊接到辅助连接片12的上端，完成分流机构与阴极复合块2的连接，辅助连接片12在焊接过程中起到导磁的作用的同时，还起到支撑分流片11的作用。使辅助连接片12的厚度大于6mm，保证了辅助连接片12的强度，使辅助连接片12能够更好地支撑分流片11。

辅助连接片12的作用为实现分流片11与阴极复合块2的连接，同时，在焊接分流片11时将分流片11吸附在辅助连接片12上，防止分流片11摆动，在焊接过程中，分流片11与辅助连接片12的接触面积越大，分流片11被辅助连接片12吸附的越牢固。为了使辅助连接片12更好地吸附分流片11，在本实施例中，辅助连接片12与阴极复合块2之间的夹角为60°-115°，阴极复合块2的上端面水平设置。将分流片11焊接到辅助连接片12的过程中，当辅助连接片12与阴极复合块2的上端面之间的夹角为60°或者115°时，辅助连接片12与分流片11的接触面积最小，但是，辅助连接片12对分流片11产生的吸附力能够保证分流片11的稳定性；当辅助连接片12与阴极复合块2的上端面之间的夹角为90°时，辅助连接片12与分流片11的接触面积最大，辅助连接片12对分流片11产生的吸附力最大。将辅助连接片12与阴极复合块2的上端面之间的夹角设置在一定的范围内，能够保证辅助连接片12对分流片11的吸附力和分流片11的稳定性，使焊接操作更容易进行。

本发明实施例同时还提供了一种将电解槽分流机构焊接到电解槽中的方法，用于将上述电解槽分流机构焊接到电解槽中，该方法为：首先将分流机构中的辅助连接片12焊接在阴极复合块2的上端，然后将分流机构中的分流片11的下端与辅助连接片12焊接，最后将分流片11的上端与电解槽中的阳极钢爪3焊接。

本发明实施例提供的将电解槽分流机构焊接到电解槽中的方法，用于将上述电解槽分流机构焊接到电解槽中，在焊接过程中，如果先将分流片11的上端焊接到阳极钢爪3上，那么当分流片11的下端与辅助连接片12不对应时，分流片11的位置将无法调整，因对分流片11的上端和阳极钢爪3的连接位置没有准确的要求，将分流片11的下端与辅助连接片12焊接在一起后，分流片11的上端的位置就可以作为与阳极钢爪3的连接位置，所以，为了方便调整分流片11的位置，采用先将分流片11与阴极复合块2相连，后将分流片11与阳极钢爪3相连的方式。

具体地，首先将辅助连接片12的下端焊接到阴极复合块2的上端；将辅助连接片12的下端焊接到阴极复合块2的上端后，将分流片11的上端搭接到阳极钢爪3上，并将分流片11的下端焊接到辅助连接片12上，最后将分流片11的上端焊接到阳极钢爪3上。将辅助连接片12焊接到阴极复合块2上时，因辅助连接片12的面积小于分流片11的面积，与直接将分流片11焊接到阴极复合块2上的连接方式相比，辅助连接片12受到的磁场力小于分流片11受到的磁场力，辅助连接片12不易产生摆动现象，因此易将辅助连接片12焊接到阴极复合块2上；将分流片11焊接到辅助连接片12上时，分流片11的侧壁与辅助连接片12的侧壁或者棱边接触，在磁场力的作用下，分流片11的侧壁吸附在辅助连接片12上，防止分流片11的下端产生摆动，无需工作人员将分流片11扶住就能够将分流片11焊接到辅助连接片12上，降低了工作人员的工作量。

此外，辅助连接片12由导磁材料制成，焊接材料由金属材料制成，在磁场力的作用下，辅助连接片12对熔化的焊接材料产生吸附力，使熔化的焊接材料落入辅助连接片12与分流片11的连接处，降低焊接材料的飞溅量，使焊接材料能够较好地融合在焊口中，使分流片11易被焊接到辅助连接片12上，进而实现分流片11与阴极复合块2的间接连接；同时，由于熔化的焊接材料的飞溅量降低，焊接材料得到充分使用，因此节约了焊接材料。

与现有的直接将分流片11焊接到阴极复合块2上的焊接方法相比，本发明实施例提供的将电解槽分流机构焊接到电解槽中的方法使分流片11的下端通过辅助连接片12与阴极复合块2连接，在焊接过程中，该连接方式能够防止分流片11摆动，无需工作人员将分流片11扶住，减少了工作人员的工作量；此外，降低熔化的焊接材料的飞溅量，使焊接材料能够较好地融合在焊口中，使分流片11易被焊接到辅助连接片12上，进而实现分流片11与阴极复合块2间接的连接；同时，由于熔化的焊接材料的飞溅量降低，焊接材料得到充分使用，节约了焊接材料。

常用的焊接方法有：熔化焊、压焊和钎焊三大类，熔化焊包括气焊、电弧焊、电渣焊和激光焊等，压焊包括爆炸焊、冷压焊和摩擦焊等，钎焊包括硬钎焊和软钎焊；其中，电弧焊具有操作方便、焊接质量好、易于分散焊接应力和控制变形等优点，同时，由于焊接处的空间有限，电弧焊使用的焊条可以进入狭小的空间，因此，在本实施例中，辅助连接片12与阴极复合块2之间通过电弧焊的方法焊接。在焊接辅助连接片12时，使辅助连接片12的下端与阴极复合块2的上端面接触，并使辅助连接片12与阴极复合块2的上端面之间的夹角在60°-115°之间，利用电弧焊的方法将辅助连接片12的下端与阴极复合块2的上端面焊接，电弧焊使用的焊条包括药皮和焊芯，使熔化的焊芯进入辅助连接片12与阴极复合块2之间的缝隙，形成预焊口6，完成辅助连接片12与阴极复合块2的连接。利用电弧焊的方法焊接辅助连接片12与阴极复合块2，能够完成在有限的空间内对辅助连接片12和阴极复合块2的焊接。

将辅助连接片12焊接到阴极复合块2上后，将分流片11的上端搭接在阳极钢爪3上，并将分流片11的下端焊接到辅助连接片12上。分流片11与辅助连接片12之间可通过气焊、电弧焊、电渣焊和激光焊等焊接方法焊接，电弧焊具有操作方便、焊接质量好、易于分散焊接应力和控制变形等优点，同时，由于焊接处的空间有限，电弧焊使用的焊条可以进入狭小的空间，因此，在本实施例中，分流片11与辅助连接片12之间通过电弧焊的方法焊接。将分流片11焊接到辅助连接片12上时，使分流片11的侧壁与辅助连接片12的侧壁或者棱边接触，在外界磁场力的作用下，分流片11的侧壁吸附在辅助连接片12上，防止分流片11的下端产生摆动，利用电弧焊的方法将分流片11的下端与辅助连接片12焊接，电弧焊使用的焊条包括药皮和焊芯，熔化的焊芯进入辅助连接片12与辅助连接片12之间的缝隙，形成第一焊口4，完成分流片11与辅助连接片12的连接。利用电弧焊的方法焊接分流片11与辅助连接片12，能够完成在有限的空间内对分流片11和辅助连接片12的焊接。

将分流片11的下端焊接到辅助连接片12上后，最后将分流片11的上端焊接到阳极钢爪3上。分流片11与阳极钢爪3之间可通过气焊、电弧焊、电渣焊和激光焊等焊接方法焊接，电弧焊具有操作方便、焊接质量好、易于分散焊接应力和控制变形等优点，同时，由于焊接处的空间有限，电弧焊使用的焊条可以进入狭小的空间，因此，在本实施例中，分流片11与阳极钢爪3之间通过电弧焊的方法焊接。将分流片11焊接到阳极钢爪3上时，将分流片11的上端搭接在阳极钢爪3上，使分流片11的下端面与阳极钢爪3的上端面接触，利用电弧焊的方法将分流片11的上端与阳极钢爪3的上端面焊接，电弧焊使用的焊条包括药皮和焊芯，熔化的焊芯进入分流片11与阳极钢爪3之间的缝隙，形成第二焊口5，完成分流片11与阳极钢爪3的连接。利用电弧焊的方法焊接分流片11与阳极钢爪3，能够完成在有限的空间内对分流片11和阳极钢爪3的焊接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。