[发明专利]一种碳阳极板连接端处理方法

说明书

本发明涉及一种碳阳极板连接端处理方法，(a)选定碳阳极板长度方向一端面为连接端面，将垂直厚度方向的一组表面磨成平行平面；(b)在连接端加工长槽，形成相对独立的端部连接区域；(c)在连接端沿厚度方向开设通孔；(d)对碳阳极板的连接端进行超声波清洗，然后烘干；(e)在连接区域及该区域的侧面及端面喷涂金属，涂层表面温度降至常温后，采用金相砂纸打磨平整，完成对碳阳极板连接端的处理。与现有技术相比，本发明提高了碳阳极板连接端表面质量，降低了接触电阻，提高连接处整体强度，有助于提高碳阳极板在电解过程中抵抗端部断裂的能力，延长其使用寿命。

技术领域

本发明属于中温电解制氟领域，尤其是涉及一种碳阳极板连接端处理方法。

背景技术

元素氟是一种应用非常广泛的元素，特别是在核工业、化工行业和电气行业等领域发挥着十分重要的作用，在绝大多数应用中，单质氟气是最重要的原料。目前，中温电解制氟是技术最为成熟、应用最为广泛的单质氟气制备工艺。中温制氟电解槽采用碳阳极板作为制氟阳极，在使用过程中发现，碳阳极板连接端断裂是制约阳极板使用寿命的重要因素，因此，研究如何防止或延缓电解槽运行过程中连接端开裂至关重要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种延长碳阳极板使用寿命的碳阳极板连接端处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种碳阳极板连接端处理方法，包括以下步骤：

(a)选定碳阳极板长度方向一端面为连接端面，将垂直厚度方向的一组表面距离连接端面110mm±0.5mm范围内的区域磨成一组平行平面；

(b)在连接端距离端面100mm±0.5mm处加工长槽，形成相对独立的端部连接区域；

(c)在连接端沿厚度方向开设通孔；

(d)对碳阳极板的连接端进行超声波清洗，清除表面及孔隙内粉尘，然后烘干；

(e)在连接区域及该区域的侧面及端面喷涂金属，涂层表面温度降至常温后，采用金相砂纸打磨平整，完成对碳阳极板连接端的处理。

步骤(a)所述平行平面采用平面磨床加工，平行度公差为0.06mm。

步骤(b)所述长槽采用平面磨床，通过金刚石磨盘加工得到，加工得到的长槽的底端为半径3mm±0.04mm的3/8圆，长槽的最大深度为4.8mm±0.1mm，最大宽度为9.1mm±0.1mm。

另外，还对连接区域的各边均进行倒角，倒角尺寸为(4±0.04)mm×(4±0.04)mm。

步骤(c)中所述通孔的直径为17mm±0.5mm，并且对通孔的圆周加工深度为5mm±0.1mm的弧形倒角。

步骤(e)采用超音速冷低压冷喷涂设备喷涂金属，如镍、铜、钴等，喷涂的金属形成的涂层厚度为0.2mm～0.3mm，涂层厚度均匀，无裂纹。

在原有结构中，碳板表面平整度差、气孔多，与铜板表面形成点接触，接触电阻较高，导致接触面发热较高，进而产生热应力。槽和倒角的存在保障了所述喷涂金属层与碳板表面较高的接合牢度，喷涂金属层厚度为0.2mm～0.3mm，在螺栓坚固过程中可以发生一定的弹性变形，从而与铜板接触明显优于呈脆性的碳板，而金属层电导率能远高于碳板，在导通工况下，电流优先在金属层分布，进而均匀的传导至碳板端部，电流分布更合理，接触电阻更小，从而减少发热量，减小碳板所受热应力。同时，金属层的存在大大减弱了氟气及氟化氢对碳板连接端的腐蚀。这两方面的改善均有利于延长碳板的寿命。

附图说明

图1为碳阳极板的结构示意图；

图2为连接端面处的主视结构示意图；