соединение шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера

Формула изобретения

1. Соединение шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера, включающее гибкий алюминиевый катодный спуск, одним концом жестко соединенный с катодной шиной, а другим - с катодным стальным стержнем через биметаллическую пластину алюминий - медь посредством болтового соединения, отличающееся тем, что в биметаллической пластине на участке размещения болтового соединения над слоем меди расположена стальная вставка, закрепленная сваркой взрывом.

2. Соединение шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера по п.1, отличающееся тем, что биметаллическая пластина соединена с катодным стержнем болтовым соединением через стальную втулку, нижняя сторона которой контактирует со стальной вставкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства алюминия и может быть использовано для обеспечения работы электролизеров.

Известно соединение шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера через медную пластину, жестко связанную с гибким алюминиевым катодным спуском, а со стальным катодным стержнем - крепежными элементами [полезная модель №15732, МПК С 25 С 3/16, Бюл. №31, 2001 г.].

Известно контактное соединение узла токоподвода к катодной секции электролизера через наконечник, выполненный из медной и алюминиевой пластин, соединенных между собой внахлест сваркой взрывом [патент №2165483, МПК С 25 С 3/16, Бюл. №11, 2000 г.].

Недостатком данных решений является ограничение усилий сжатия в разъемных соединениях из-за низкой прочности на сжатие меди, что приводит к повышенному электросопротивлению в месте контакта.

Известно соединение в катодной секции электролизера и способ его изготовления, где соединение производится через биметаллический сталь-алюминиевый переходник [патент №2175689, МПК С 25 С 3/16, Бюл. №31, 2001 г.].

Недостатком данных решений является ограничение усилий сжатия в разъемных соединениях из-за низкой прочности на смятие меди, что приводит к повышенному электросопротивлению в месте контакта.

Наиболее близким техническим решением является соединение шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера, где гибкий алюминиевый катодный спуск связан с предварительно обработанным под электрический контакт поверхностями конца катодного стержня разъемным соединением в виде крепежных элементов и контактных биметаллических пластин, одна из двух частей которых выполнена из алюминия и соединена с гибким алюминиевым катодным спуском [полезная модель №15341, МПК С 25 С 3/16, Бюл. №28, 2002 г.].

Недостатком данного соединения является увеличенное контактное сопротивление из-за ограничения усилий сжатия болтового соединения.

Предлагаемое изобретение направлено на снижение затрат электрической энергии в производстве алюминия, увеличение межремонтного цикла электролизера.

Техническим результатом изобретения является улучшение электрического контакта в разъемном катодном соединении.

Технический результат достигается тем, что в соединении шины с катодным стержнем алюминиевого электролизера, включающем гибкий алюминиевый катодный спуск, одним концом жестко соединенный с катодной шиной, а другим с катодным стальным стержнем через биметаллическую пластину алюминий-медь посредством болтового соединения, согласно изобретению в биметаллической пластине на участке размещения болтового соединения над слоем меди расположена стальная вставка, закрепленная сваркой взрывом, и при этом биметаллическая пластина соединена с катодным стержнем болтовым соединением через стальную втулку, нижняя сторона которой контактирует со стальной вставкой.

На чертеже представлено соединение, где гибкий алюминиевый спуск 1 одним концом жестко соединен с катодной шиной 2, а другим концом - с алюминиевой частью 3 биметаллической пластины. Биметаллическая пластина второй медной частью 4 контактирует с поверхностью катодного стержня и закреплена болтовым соединением 5 через стальную втулку 6 с катодным стержнем 7, при этом втулка 6 одной плоскостью контактирует со стальной вставкой 8, которая закреплена между частями биметаллической пластины сваркой взрывом.

Электрический ток от шины 2 через гибкий катодный спуск поступает на биметаллическую пластину и далее на катодный стержень. Болтовое соединение 5 соединяет биметаллическую пластину со стержнем через стальную втулку и стальную вставку.

Преимуществом данного технического решения является низкое электросопротивление конструкции за счет применения меди и алюминия при одновременном снижении сопротивления в месте контакта путем увеличения усилий сжатия в болтовом соединении через стальную вставку, что снижает энергозатраты на производство алюминия.