[发明专利]液态下阴极稀土熔盐电解槽的阴极

说明书

技术领域

本发明属于熔盐电解冶金设备，主要涉及一种液态下阴极稀土熔盐电解槽的阴极

背景技术

稀土金属生产工艺中，熔盐电解是单一稀土金属、混合稀土金属及稀土金属合金的主要生产方法，历来稀土熔盐电解所采用的槽型结构为上插阴极和阳极的形式，稀土金属作为我国的重要战略资源，其需求量越来越大，随着生产规模的扩大，槽型结构的改进逐渐受到业内关注，近年来一种液态下阴极形式的电解槽得到研究和开发：

A.中国专利200620149620.2公布了一种电解生产稀土金属及其合金的液态阴极电解槽，其阴极从电解槽体侧部或底部导入电解槽膛内，与设置在电解槽底部的接收器连接，使接收器内的液态金属产品直接成为槽体的阴极。

B.中国专利200710120258.5公布了一种下阴极稀土金属电解槽及采用该电解槽的电解工艺，其特征是阴极设置在电解槽底部，电解出的单一或混合金属汇集其上，液态金属液面作为阴极表面，阴极和阳极之间的距离可随时调整。

上述专利所发明的电解槽共同的特征是阴极设置在电解槽膛的底部，电解生产过程中阴极潜没在电解质熔盐液体底部，并从电解槽外部引入电源。

发明内容

本发明提供一种液态下阴极稀土熔盐电解槽的阴极，这种结构的阴极可以形成一定的金属液面，能良好的导电，能很好的将阴极固定在电解槽底部，结构牢固不容易损坏，因此可很好的实现下阴极结构形式的稀土金属电解。

为达到上述的发明目的，本发明采用以下技术方案：是一种钨钼复合结构的构件，既利用了钨作为阴极不容易腐蚀损坏的特点，又利用的钼比钨更容易加工和焊接以及导电性能更好的特点，构建加工出了金属液面形成槽、起固定作用的水平侧边和引入电流的钼质导电排。

技术解决方案：

本发明的液态下阴极稀土熔盐电解槽阴极，包括钨内衬，钼外壁，截留板，钼弯型堵头，钼加厚板等结构。

钨内衬是1～6mm厚经轧制的钨板，经加工成两头无封口的槽形，1～6mm厚经轧制的钨板利于变形加工，加工过程不采用会导致钨板内部晶粒长大的工艺过程，从而可提高钨内衬的寿命；钼外衬是2～10mm厚的钼板，经加工成两头无封口的槽形，两个侧板分别做出10～50mm宽的水平边，两个侧板的水平边楔入电解槽底部绝缘板中用于固定阴极，钼外壁内部与钨内衬紧密贴合在一起，在凹槽顶部位置通过若干铆钉铆合在一起，钼外壁的一端与钼弯型堵头焊接在一起即成一端开口的矩形槽体，另一端焊上高度为5～10mm截留板，钼弯型堵头的长边为电流导入端，长边端用钼加厚板铆接或焊接在一起以加大导电截面。钨板和钼板的厚度因为材料熔点高且很脆，太厚的板加工厂无法做变形加工和焊接。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明的Z向视图

图3为图2的A-A向视图

具体实施方式

实施例1

钨内衬是1mm厚经轧制的钨板，经加工成两头无封口的槽形槽外宽106mm，外高50mm，长300mm；钼外衬是10mm厚的钼板，经加工成两头无封口的槽形，槽内宽106mm，内高45mm，长度303mm，两个侧板分别做出10mm宽的水平边；在钼外衬沿距底端35mm处，用Φ3mm铌金属铆钉将钨槽和钼槽铆接在一起，钼槽的一端与钼弯型堵头焊接在一起即成一端开口的矩形槽体，钼弯头短边50mm，长边为200mm，板厚度为4mm，板宽110mm，长边一头铆接上6mm厚110mm宽钼板加大导电截面；钨钼复合槽的另一端点焊上高度为5mm的钨截留板。使用时，底部绝缘板为带112mm宽、60mm高的沟槽，沟槽上沿带截面12×4mm的凹槽，阴极上的水平边楔入凹槽中起固定阴极作用。

实施例2

钨内衬是6mm厚经轧制的钨板，经加工成两头无封口的槽形槽外宽200mm，外高30mm，长600mm；钼外衬是5mm厚的钼板，经加工成两头无封口的槽形，槽内宽200mm，内高25mm，长度605mm，两个侧板分别做出30mm宽的水平边；在钼外衬沿距底端20mm处，用Φ3mm铌金属铆钉将钨槽和钼槽铆接在一起，钼槽的一端与钼弯型堵头焊接在一起即成一端开口的矩形槽体，钼弯头短边50mm，长边为200mm，板厚度为4mm，板宽220mm，长边一头铆接上6mm厚110mm宽钼板加大导电截面；钨钼复合槽的另一端点焊上高度为5mm的钨截留板。使用时，底部绝缘板为带220mm宽、30mm高的沟槽，沟槽上沿带截面为15×6mm的凹槽，阴极上的水平边楔入凹槽中起固定阴极作用。

实施例3

钨内衬是4mm厚经轧制的钨板，经加工成两头无封口的槽形槽外宽200mm，外高30mm，长600mm；钼外衬是6mm厚的钼板，经加工成两头无封口的槽形，槽内宽200mm，内高25mm，长度605mm，两个侧板分别做出30mm宽的水平边；在钼外衬沿距底端20mm处，用Φ3mm铌金属铆钉将钨槽和钼槽铆接在一起，钼槽的一端与钼弯型堵头焊接在一起即成一端开口的矩形槽体，钼弯头短边50mm，长边为200mm，板厚度为4mm，板宽220mm，长边一头铆接上6mm厚110mm宽钼板加大导电截面；钨钼复合槽的另一端点焊上高度为5mm的钨截留板。使用时，底部绝缘板为带220mm宽、30mm高的沟槽，沟槽上沿带截面为15×6mm的凹槽，阴极上的水平边楔入凹槽中起固定阴极作用。