專利名稱：一種銅電解精煉的陰極導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有色金屬冶煉和金屬表面處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的銅電解精煉過程中，陰極通常采用銅始極片，先澆鑄電解銅制作始極片，或者以鈦板為母板制作始極片，然后將始極片剝離下來加上掛耳作為陰極板。此種工藝方法需要完整獨(dú)立的始極片制作工序及剝離加工設(shè)備，生產(chǎn)成本較高。因此，產(chǎn)生了可以省去始極片制作工序的不銹鋼陰極技術(shù)及其導(dǎo)電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大降低了電解銅的生產(chǎn)成本。
1979年，澳大利亞PERRY IAN JAMES發(fā)明了用不銹鋼陰極板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅始極片的方法，其專利號(hào)分別為GB2040311和GB2104549，同時(shí)配置了專用的陰極導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。該專利使用的陰極板為316L牌號(hào)的不銹鋼，導(dǎo)電棒采用304不銹鋼空心棒材。此種方法稱為“ISA法”?！癐SA法”導(dǎo)電棒與陰極板的連接結(jié)構(gòu)如附圖1所示。但該種連接結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)(1)采用矩形截面不銹鋼管作為導(dǎo)電棒和承載梁，不銹鋼異型材需要專門定做，導(dǎo)致原材料和加工成本上升，另外不銹鋼的加工性能也不良；(2)不銹鋼表面需要先預(yù)鍍鎳，再電鍍銅導(dǎo)電層，工序較多，且鍍層結(jié)合力也不夠好；(3)不銹鋼的導(dǎo)電性差，導(dǎo)致整個(gè)導(dǎo)電部位的電壓降增大。
已知云南銅業(yè)集團(tuán)公司提出的不銹鋼陰極技術(shù)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)如附圖2，該種連接結(jié)構(gòu)存在的主要問題(1)電流首先通過導(dǎo)電排傳給銅棒，銅棒傳給外層鈦板，最后傳給不銹鋼陰極板，因而這種連接結(jié)構(gòu)存在明顯的電壓降。
(2)鈦板與不銹鋼的焊接性能差，加工成本上升。
本實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型提供一種銅電解精煉的陰極導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，它由實(shí)心碳鋼棒和不銹鋼陰極板組成，在作為承載梁的矩形實(shí)心碳鋼棒上開出寬3mm，深2.5～3mm的槽，不銹鋼板嵌入槽中并通過氬弧焊接成一體，在碳鋼棒表面電鍍有2～3mm的銅層作為導(dǎo)電層。
本實(shí)用新型的碳鋼棒經(jīng)過鍍銅后，可消除導(dǎo)電排和不銹鋼板之間的電壓降。
上述作為承載梁的碳鋼棒表面可以直接電鍍沉積2～3mm的銅層后再在銅導(dǎo)電層外化學(xué)鍍一層鎳磷合金以增強(qiáng)抗腐蝕性能。
采用的碳鋼棒成分按重量百分比為碳0.42～0.5，硅0.17～0.37，錳0.50～0.80，磷≤0.035，硫≤0.035，鉻≤0.25，鎳≤0.25。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中ISA法電解采用的陰極導(dǎo)電結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1為鍍銅導(dǎo)電層，2為空心不銹鋼棒材，3為不銹鋼陰極板，4為焊縫。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)云南銅業(yè)集團(tuán)公司的陰極導(dǎo)電結(jié)構(gòu)示意圖，圖中5銅棒，6是鈦板，3為不銹鋼陰極板，4為焊縫。
圖3是本實(shí)用新型提出的陰極導(dǎo)電結(jié)構(gòu)示意圖，圖中7為實(shí)心碳鋼棒，1為鍍銅導(dǎo)電層，3為不銹鋼陰極板，4為焊縫。
本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果(1)作為承載梁的普通碳鋼市面上常見，不需專門定做，且加工方便，又因?yàn)樘间撆c不銹鋼的焊接性能較好，所以原材料和加工成本明顯降低；(2)碳鋼表面可以直接鍍銅作為導(dǎo)電層，不需鍍鎳打底，且結(jié)合力好，大大優(yōu)于不銹鋼的電鍍性能，所鍍銅導(dǎo)電層厚度能夠達(dá)到陰極電流所要求的導(dǎo)電截面；(3)實(shí)心碳鋼也起到一定的導(dǎo)電作用，增強(qiáng)了整個(gè)導(dǎo)電層的導(dǎo)電性；(4)銅導(dǎo)電層外再化學(xué)鍍鎳磷合金可增強(qiáng)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的抗沖擊和腐蝕性能。
權(quán)利要求1.一種銅電解精煉的陰極導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，由實(shí)心碳鋼棒和不銹鋼陰極板組成，其特征在于在作為承載梁的矩形實(shí)心碳鋼棒上開出寬3mm，深2.5～3mm的槽，不銹鋼板嵌入槽中并通過氬弧焊接成一體，在碳鋼棒表面電鍍有2～3mm的銅層作為導(dǎo)電層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其特征在于作為承載梁的碳鋼棒表面直接電鍍沉積2～3mm的銅導(dǎo)電層，再在銅層外化學(xué)鍍一層鎳磷合金層。
專利摘要一種銅電解精煉的陰極導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，采用矩形實(shí)心碳鋼作為承載梁，在碳鋼棒上銑出寬3mm，深2.5～3mm的槽，將不銹鋼板嵌入槽中，氬弧焊接后在碳鋼棒表面直接電鍍電鍍有2～3mm的銅導(dǎo)電層，再化學(xué)鍍鎳磷合金層，本實(shí)用新型用碳鋼作承載梁，原材料和加工成本降低，與不銹鋼的焊接性能也較好，碳鋼表面鍍銅作導(dǎo)電層，工藝簡(jiǎn)單，結(jié)合力好，實(shí)心碳鋼起輔助的導(dǎo)電作用，碳鋼外表面的銅層能夠抗沖擊和耐腐蝕。
文檔編號(hào)C25C7/02GK2550382SQ02275670
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
發(fā)明者郭忠誠(chéng), 薛方勤, 徐瑞東, 朱曉云, 龍晉明, 翟大成 申請(qǐng)人:昆明昆理工恒達(dá)表面技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司