[实用新型]一种高产节能稀土金属电解炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高产节能稀土金属电解炉。

背景技术

土电解炉是稀土金属电解法采用的主要设备。目前用氧化物电解质电解法生产稀土金属及其合金的电解炉，从规模上说有4000A、6000A、10000A、25000A、30000A电流的电解炉。无论哪种规模的电解炉，其炉体结构不外乎有两种做法。一是由石墨电极加工制成石墨坩埚，外部用石墨粉层、钢套、保温层层层包裹构成，4000A、6000A炉型大多采用这种做法。二是用石墨板砌筑，炉体下部用碳质或碳质混合料进行整体打结，防止渗漏。炉体上部用稀土氧化物、氟化物等混合物打结防止石墨氧化，外加保温层，万安培炉型大多采用这种做法。

第一种筑炉法比较简单且成本较低，但炉龄寿命太短，一般只有三四个月，导致生产成本居高不下。更重要的缺点是炉温偏高，产品质量随工人生产操作水平高低而波动，碳含量较高。另一方面，由于炉温偏高，导致电解电流开不上去，6000A的电解炉电流只能达到4200A左右，因此产量偏低。第二种筑炉法较第一种筑炉相比，炉龄有很大提高，但方法复杂且使用的筑炉材料昂贵造价高，同时也存在炉体热平衡不好，炉温偏高，碳及其它非稀土杂质含量偏高，影响产品质量进一步提高，为了使电解温度能维持在最佳范围，电解电流往往也达不到电解炉本身的额定电流。用这两种筑炉方法所制造的电解炉都有一个共同的不足之处，就是炉体热平衡不好，生产时炉温很难控制到洽到好处，所以产品碳含量很难控制。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的上述不足，提出了一种高产节能稀土金属电解炉。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种高产节能稀土金属电解炉，包括圆桶状的外钢套和内钢套，所述内钢套置入所述外钢套内，且内钢套外壁和外钢套内壁之间的间隙充盈着填料层；所述内钢套的内部设有一石墨槽，该石墨槽的内部具有一个收容电解质的容置空间，该容置空间的底部收口处设有用于收集电解生成的稀土金属的坩埚；所述外钢套的上端端口处设有一炉盖板，所述炉盖板的中部设有对应于所述石墨槽槽口的圆形炉口，所述圆形炉口内固定着向石墨槽内伸入的四块石墨阳极，所述的四块石墨阳极围成中空柱结构，且该石墨阳极的中间设有电解阴极。

进一步地，所述填料层包括采用粘土砖松散放置叠成的下层、和采用混凝土浇筑形成的上层，所述上层的表面粘附着炉盖板。

进一步地，所述炉盖板与所述石墨槽的上端端面之间设有用于绝缘隔热的白刚玉层。

进一步地，所述炉盖板的上端端面上还固定着环形的冷却水管，该冷却水管上设有进水口和出水口。

与现有技术相比，本实用新型的填料层采用粘土砖和混凝土，成本低、易拆卸，炉龄到期后，只需更换石墨槽和混凝土，其余材料均可重复使用。内、外钢套、混凝土、炉面板共同对石墨槽外周进行密封，避免了石墨槽与热空气接触，延长了石墨槽的使用寿命，同时采用粘土砖等导热性能更好的材料及环形冷却水管，有利于散热，炉内温度不会升得过高导致产品报废，而且设计结构大大的提高了产品量和产品品质，节能环保，方便操作人员生产作业，实用性强，值得推广。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖视图；

图2为本实用新型的炉面板俯视安装图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对实用新型进行详细的说明。

如图1、2所示，本实用新型提出的高产节能稀土金属电解炉，包括圆桶状的外钢套8和内钢套7，内钢套7、外钢套8均为圆桶状，底部和四周完全密封，壁厚为5-10mm。内钢套7置入外钢套8内，且内钢套7外壁和外钢套8内壁之间的间隙充盈着填料层；填料层包括采用粘土砖松散放置叠成的下层10和采用混凝土浇筑形成的上层9，上层的表面粘附着炉盖板12。

内钢套7的内部设有一石墨槽4，石墨槽4的外径比内钢套的内径略小，石墨槽4与内钢套7之间填充石墨粉，而填料层起耐高温、抗氧化、固定内钢套7和石墨槽4的作用。该石墨槽的内部具有一个收容电解质3的容置空间，该容置空间的底部收口处设有用于收集电解生成的稀土金属6的坩埚5；外钢套8的上端端口处设有一炉盖板12，炉盖板12的中部设有对应于所述石墨槽4槽口的圆形炉口13，圆形炉口13内固定着向石墨槽4内伸入的4块石墨阳极2，石墨阳极2通过固定装置17固定在炉盖板12上，且4块石墨阳极2围成中空柱结构，中空柱结构的中间悬空设置有电解阴极1，坩埚5的位置对准于石墨阳极2的下方，可以收集电解的稀土产品。