节能阴极板的制作方法

电解或电泳工艺的制造及其应用技术1.本实用新型涉及电解锰用电极板技术领域，尤其涉及一种节能阴极板。背景技术：2.在电解锰生产工艺中，其阴极一般用纯铜排导电棒、普通碳钢螺栓、不锈钢阴极极板制成。阴极极板与导电棒采用普通碳钢螺栓连接，导电棒的外表及与阴极极板的接触部位在实际生产过程中易被电解液污染造成腐蚀，引起接触电阻增大(现生产中使用的新的阴极电阻为90微欧姆左右，使用3个月的阴极电阻为190微欧姆左右)，需要人工不定期拆除螺栓除锈重新组装阴极，普通碳钢螺栓更易被电解液污染腐蚀，并造成松动甚至脱落到电解槽和产品剥离时脱落到产成品中，碳钢螺栓中的成分(fe、c、s、p、si)进入电解液造成污染，降低了电解锰的纯度(fe、c、s、p、si在电解锰中属于杂质，长期使用这种旧阴极将导致生产的电解锰纯度下降，可使电解锰纯度下降约0.002-0.005％)，导电棒用纯铜排制造，机械强度低，只能靠超出导电需要增加纯铜排的尺寸，来满足机械强度，增加了铜的用量，使阴极的制造成本加大，导电棒与公用母排接触的宽度一般为8mm，接触面积小，机械强度低，使用过程中易变形，容易造成导电棒与公用母排的接触不良，增大接触电阻，从而增大了能耗，降低了电解锰产量，每天需要人工多次查寻、排除导电棒与公用母排接触不良的现象，阴极的起槽和操作全部靠手工，工人劳动强度大，效率低。针对上述问题，中国发明专利cn101851763b公开了一种环保节能型电解锰用阴极，其导电棒内设置导电铜芯，导电棒的外层与阴极极板、提手相同材质的结构。在实际应用时，导电棒、提手以及阴极极板均采用不锈钢材料制成，阴极极板通过焊接方式与导电棒连接。在焊接时，由于是整块板焊接，就容易出现受热不均而产生变形，影响产品质量。此外，目前电解金属锰行业使用的阴极尺寸面积都比较小，在500mm*635mm左右，且多采用单边导电的方式，导电可靠性差，导电电流小发热量大，不导电板发生率高，在同等产能下阴极板数量多，运行成本高，劳动强度大、自动化程度低。技术实现要素：3.为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案实现：4.一种节能阴极板，包括阴极极板、导电棒、提手以及导电铜芯，所述导电铜芯设置在所述导电棒内；所述导电棒的下端与所述阴极极板焊接，所述导电棒的上端与所述提手焊接，所述阴极极板的一侧边缘贯通开设有至少一个应力槽，该应力槽将阴极极板的边缘分隔成至少两个区域；5.开设有应力槽的边缘与所述导电棒焊接。应力槽将阴极极板的边缘部分分隔，整个阴极板形成一个梳状结构，这样就减少了焊接时热量的导热，能够通过分段焊接和小片板的变形相抵消，从而控制了整张大板面的变形度，使整块阴极板保持整体平直。解决了现有阴极板板焊接后变形严重的问题，改善了变形引起的一系列问题。6.优选地，所述导电棒和导电铜芯采用冷轧、冲压、拉拔工艺制成。7.优选地，所述应力槽设置有2~7个，应力槽为圆槽或者长槽。经过大量试验得出，开设2~7个应力槽，不影响阴极板的机械强度的情况下，可以实现整块板的平直。8.优选地，所述导电铜芯为铜排。9.优选地，所述应力槽垂直于阴极极板的表面贯通开设；10.所述应力槽的槽宽为1~40mm。11.优选地，所述阴极极板的板厚为1.5~6mm。12.优选地，所述应力槽为长槽，其槽长为10~50mm。13.优选地，所述导电铜芯的长度大于所述导电棒的长度，且凸出于导电棒的两端；14.凸出于导电棒的其中一端底部开设有定位槽；15.所述定位槽呈弧形结构，其开口朝下。导电铜芯的长度大于所述导电棒的长度，通过导电铜芯两端的导电导轨能够同时给整个阴极板通电，增大工作电流；定位槽能够和对应的弧形导电导轨相互配合，使得整个阴极板不会造成倾斜，而且弧形接触面能够增大接触面积，有利于电流的传导。16.优选地，所述提手设置有两个，分别对称焊接在导电棒上；所述提手为挂钩。17.优选地，所述阴极极板的长为1200mm~1500mm，宽1000mm~1250mm，厚3mm~5mm。阴极板面积是现有阴极板的4倍以上,由于两头铜条参与导电极板可在超高电流强度下运行，相同产能极板数量较小型极板明显减少，自动化程度高，运行维护成本低。18.改进后的相对现有产品较大型的阴极板导电铜条由304不锈钢包铜经冷轧、冲压、拉拔等工艺制成，板面304不锈钢冷轧制成，结构更稳定，导电效果更好。采用两头导电的铜条，保证阴极板导电性能，减少不导电板的产生。导电铜条上开设有定位槽，保证极板使用中的位置不产生倾斜。阴极板由于重量较重设置有专用提手，用于极板的吊装。阴极板板面开有应力槽，减少板面焊接中出现变形保证极板焊接后平直。阴极板面积是现有阴极板的4倍以上,由于两头铜条参与导电极板可在超高电流强度下运行，相同产能极板数量较小型极板明显减少，自动化程度高，运行维护成本低。19.本实用新型在现有技术的基础上，通过应力槽将阴极极板的边缘部分分隔，整个阴极板形成一个梳状结构，这样就减少了焊接时热量的导热，能够通过分段焊接和小片板的变形相抵消，从而控制了整张大板面的变形度，使整块阴极板保持整体平直，其结构简单，成本低廉，效果显著，很好地解决了现有阴极板板焊接后变形严重的问题，改善了变形引起的一系列问题。附图说明20.图1是本实用新型提供的实施例总体结构示意图；21.图2是本实用新型提供的实施例主视图；22.图3是本实用新型提供的实施例左视图；23.图4是本实用新型提供的实施例俯视图；24.图5是本实用新型提供的实施例二的立体结构示意图。具体实施方式25.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的图1~5，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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技术的限制。26.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。27.实施例一28.如图1~4所示，一种节能阴极板，包括由不锈钢材质制成的阴极极板1、导电棒2、提手3以及铜制材料制成的导电铜芯4。其中，导电铜芯4设置在导电棒2内，导电铜芯4的一端露出导电棒2一端以便于连接提供电能。本实施例中的导电铜芯4优选为铜排，这样可以提高导电性以及提高机械强度。29.导电棒2优选为长方体长条结构，导电棒2的下端与阴极极板1焊接，导电棒2的上端与提手3焊接。阴极极板1的一侧边缘垂直于极板表面贯通开设有至少一个应力槽10，该应力槽10将阴极极板1的边缘部分分隔成至少两个区域。本实施例中，阴极极板1的板厚为1.5~4mm，阴极极板1的一侧边缘开设3个应力槽10。在试验中发现，在阴极极板1上开设2~7个应力槽10，其效果是最佳的，能够在不影响阴极板的机械强度的情况下，可以实现整块板的平直。开设有应力槽10的边缘与导电棒2焊接。应力槽10将阴极极板1的边缘部分分隔，整个阴极板形成一个梳状结构，这样就减少了焊接时热量的导热，能够通过分段焊接和小片板的变形相抵消，从而控制了整张大板面的变形度，使整块阴极板保持整体平直。解决了现有阴极板板焊接后变形严重的问题，改善了变形引起的一系列问题。30.其中，应力槽10可以是圆槽或者长槽。圆槽容易加工，但是长槽分隔效果更好，本实施例优选采用长槽结构，长槽的长度方向与导电棒2的长度方向相互垂直。通过大量试验发现，应力槽10的槽宽为1~40mm，槽长10~50mm是最佳的数值范围。31.实施例二32.如图5所示，在实施例一的基础上进行优化，其中：33.导电铜芯4的长度大于导电棒2的长度，且凸出于导电棒2的两端，凸出于导电棒2的其中一端底部开设有定位槽40，定位槽呈弧形结构，其开口朝下。导电铜芯4的长度大于导电棒2的长度，通过导电铜芯4两端的导电导轨能够同时给整个阴极板通电，增大工作电流；定位槽40能够和对应的弧形导电导轨相互配合，使得整个阴极板不会造成倾斜，而且弧形接触面能够增大接触面积，有利于电流的传导。阴极极板1的长为1200mm~1500mm，宽1000mm~1250mm，厚3mm~5mm，本实施例优选长为1500mm，宽1250mm，厚5mm。阴极板面积是现有阴极板的4倍以上,由于两头铜条参与导电极板可在超高电流强度下运行，相同产能极板数量较小型极板明显减少，自动化程度高，运行维护成本低。由于板材增大4倍，其重量也相应增加，为了能够更可靠工作，提手3也进行了改进，如图5所示，提手3为挂钩结构，分别相向设置地对称焊接在导电棒2上。34.实施例二改进后的相对现有产品较大型的阴极板导电铜条由304不锈钢包铜经冷轧、冲压、拉拔等工艺制成，板面304不锈钢冷轧制成，结构更稳定，导电效果更好。采用两头导电的铜条，保证阴极板导电性能，减少不导电板的产生。导电铜条上开设有定位槽，保证极板使用中的位置不产生倾斜。阴极板由于重量较重设置有专用提手，用于极板的吊装。阴极板板面开有应力槽，减少板面焊接中出现变形保证极板焊接后平直。阴极板面积是现有阴极板的4倍以上,由于两头铜条参与导电极板可在超高电流强度下运行，相同产能极板数量较小型极板明显减少，自动化程度高，运行维护成本低。35.本实用新型在现有技术的基础上，通过应力槽将阴极极板的边缘部分分隔，整个阴极板形成一个梳状结构，这样就减少了焊接时热量的导热，能够通过分段焊接和小片板的变形相抵消，从而控制了整张大板面的变形度，使整块阴极板保持整体平直，其结构简单，成本低廉，效果显著，很好地解决了现有阴极板板焊接后变形严重的问题，改善了变形引起的一系列问题。









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