一種10kv節(jié)能型電解槽的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種10KV節(jié)能型電解槽，解決了小容量電解槽存在能耗太高，電能利用率低，勞動強度大，對環(huán)境污染大的問題，其特點是設(shè)置一個電解爐鋼外套(1)，在電解爐鋼外套(1)內(nèi)砌貼一層耐火磚保溫層(2)，緊貼耐火磚保溫層(2)內(nèi)設(shè)電解爐鋼內(nèi)套(3)，緊貼電解爐鋼內(nèi)套(3)設(shè)置耐火混凝土層(4)，緊貼耐火混凝土層(4)設(shè)置石墨電解槽(5)，在電解爐口設(shè)置電解爐蓋(6)，在置電解爐蓋(6)兩端設(shè)置散熱器(7)，散熱器(7)中左側(cè)設(shè)置鎢陰極(8)，右側(cè)設(shè)置石墨虹吸管(10)，銅陽極(9)設(shè)置在電解爐內(nèi)，密封澆鑄模(11)的低端設(shè)置有升降移動架(14)，左端鏈接于石墨虹吸管(10)，右端通過真空管道(12)連接于真空系統(tǒng)，具有運行穩(wěn)定，降低電解操作強度，改善工作環(huán)境，減少環(huán)境污的優(yōu)點，適應(yīng)于稀土生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用。
【專利說明】-種10KV節(jié)能型電解槽

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實用新型屬于稀土生產(chǎn)設(shè)備制作的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種10KV節(jié)能型電解 槽。

【背景技術(shù)】：
[0002] 稀土的應(yīng)用，特別是在汽車催化劑、永磁體和充電電池中的應(yīng)用有望保持增長，這 源自未來汽車、計算機、消費電子和手提電子市場需求的增加。這一需求的增長，必將引起 與此相關(guān)的高純稀土混和物和稀土分離產(chǎn)品市場需求的增加。未來的五年中，鈰、釹在汽車 催化轉(zhuǎn)換器和永磁體方面的強力需求，有望繼續(xù)保持。鎳氫充電電池、醫(yī)用設(shè)施、感應(yīng)器、口 腔學(xué)和外科用激光儀的稀土應(yīng)用有望增加。磁致冷、磁致伸縮材料亦有望擴大使用市場，光 纖維亦將復(fù)蘇，這都將直接增加對稀土金屬的需求。氟化物體系熔鹽電解槽是稀土金屬電 解生產(chǎn)的主導(dǎo)設(shè)備。
[0003] 目前，用量最大的輕稀土金屬鑭、鈰、鐠、釹、及其合金、鏑鐵合金等都是采用熔鹽 電解法生產(chǎn)。國內(nèi)普遍使用2KA-6KA小型電解槽生產(chǎn)輕稀土金屬及其合金，鏑鐵合金等重 稀土合金也使用小型電解槽生產(chǎn)。
[0004] 現(xiàn)有的小容量電解槽存在三方面的重大缺陷：第一，能耗太高，大多單位產(chǎn)品的綜 合能耗都在10KW *h以上，電能利用率不到30% ;第二，機械化程度低，工人勞動強度大；第 三，工作環(huán)境差，對環(huán)境污染大。
[0005] 10KA以上大型節(jié)能型電解槽預(yù)計單位產(chǎn)品綜合能耗在8. OkW ·1ι以下，較小電解槽 節(jié)電20%，每電解生產(chǎn)一噸金屬釹節(jié)約電能2000kW *h，按每kW ·Μ). 7元計，10ΚΑ電解槽每 生產(chǎn)一噸金屬釹比原電解槽可節(jié)約電費0. 14萬元。
[0006] 年生產(chǎn)稀土金屬約5000噸，每噸節(jié)約電耗2000kW · h，則一年可節(jié)約電耗1000萬 kW *h，年節(jié)約生產(chǎn)成本700萬元，社會效益顯著。全國年生產(chǎn)稀土金屬4. 2萬噸，熔鹽電解 法生產(chǎn)金屬3. 5萬噸以上，若輻射至全國同行業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將節(jié)約電能7000萬kW · h，給 提倡節(jié)約型的國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟和社會效益，電解槽及其配套工藝的實驗成功，將為我 國稀土熔鹽電解設(shè)備節(jié)能型大型產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。 實用新型內(nèi)容：
[0007] 本實用新型的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種運行穩(wěn)定、能耗太低，電 能利用率高、機械化程度高，工人勞動強度低，改善工作環(huán)境差，減少環(huán)境污染，并與大型電 解槽配套使用的一種10KV節(jié)能型電解槽。
[0008] 本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的，所述的一種10KV節(jié)能型電解槽，其特征在 于設(shè)置一個電解爐鋼外套1，在電解爐鋼外套1內(nèi)砌貼一層耐火磚保溫層2,緊貼耐火磚保 溫層2內(nèi)設(shè)電解爐鋼內(nèi)套3,緊貼電解爐鋼內(nèi)套3設(shè)置耐火混凝土層4,緊貼耐火混凝土層4 設(shè)置石墨電解槽5，在電解爐口設(shè)置電解爐蓋6，在置電解爐蓋6兩端設(shè)置散熱器7，散熱器 7中左側(cè)設(shè)置鎢陰極8,右側(cè)設(shè)置石墨虹吸管10,銅陽極9設(shè)置在電解爐內(nèi)，密封澆鑄模11 的低端設(shè)置有升降移動架14,左端鏈接于石墨虹吸管10,右端通過真空管道12連接于真空 系統(tǒng)。
[0009] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：
[0010] 1從電解槽構(gòu)筑成本、材料耐腐蝕性、防熔鹽滲漏等角度出發(fā)，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè) 計和嚴格的防滲層施工，同時電、磁場的分布趨于合理，達到良好的防滲效果，
[0011] 2.合理設(shè)計真空度、虹吸管、澆鑄模及升降移動裝置，使得虹吸出爐操作簡單，運 行穩(wěn)定。
[0012] 3.本實用新型提出的10KA稀土熔鹽電解槽運行穩(wěn)定，且采用虹吸出爐方式取代 過去的人工出爐方式，可降低電解操作強度，并配套尾氣收集與處理系統(tǒng)，不但可改善車間 工作環(huán)境，還可回收部分稀土，減少環(huán)境污染。其主要技術(shù)、經(jīng)濟指標如下：
[0013] a)電解槽運行電流彡10KA ;
[0014] b)電解槽單位產(chǎn)品能耗不高于8. 5kW · h/kg合金；
[0015] c)合金產(chǎn)品碳含量低于500ppm，高碳產(chǎn)品通過回爐重熔，產(chǎn)品合格率應(yīng)達到 100%。
[0016] d)電解槽連續(xù)運行穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，一致性好。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0017] 附圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖
[0018] 圖中：1.電解爐鋼外套，2.耐火磚保溫層，3.電解爐鋼內(nèi)套，4.耐火混凝土層， 5.石墨電解槽，6.電解爐蓋，7.散熱器，8.鎢陰極，9.銅陽極，10.石墨虹吸管，11.密封澆 鑄模，12.真空管道，13.真空系統(tǒng)，14.升降移動裝置。

【具體實施方式】：
[0019] 下面結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，如附圖1所示的一種 10KV節(jié)能型電解槽，其結(jié)果設(shè)置是設(shè)置一個10KV電解槽爐體，在爐體外設(shè)置一個電解爐鋼 外套1，在電解爐鋼外套1內(nèi)砌貼一層耐火磚保溫層2,緊貼耐火磚保溫層2內(nèi)設(shè)電解爐鋼 內(nèi)套3,緊貼電解爐鋼內(nèi)套3設(shè)置耐火混凝土層4,緊貼耐火混凝土層4設(shè)置石墨電解槽5， 在電解爐口設(shè)置電解爐蓋6,在置電解爐蓋6兩端設(shè)置散熱器7,散熱器7中左側(cè)設(shè)置鎢陰 極8,右側(cè)設(shè)置石墨虹吸管10,銅陽極9設(shè)置在電解爐內(nèi)，密封澆鑄模11的低端設(shè)置有升降 移動架14,左端鏈接于石墨虹吸管10,右端通過真空管道12連接于真空系統(tǒng)。
[0020] 本實用新型借鑒大型鋁電解槽的設(shè)計中"三場"的計算的經(jīng)驗，結(jié)合稀土電解的需 要，在三場計算中，首先對溫度場和電磁場進行了計算分析。側(cè)重溫度場的計算及其在槽體 方案選擇中的應(yīng)用。
[0021] 本實用新型提出的10KA稀土熔鹽電解槽運行穩(wěn)定，且采用虹吸出爐方式取代過 去的人工出爐方式，可降低電解操作強度，并配套尾氣收集與處理系統(tǒng)，不但可改善車間工 作環(huán)境，還可回收部分稀土，減少環(huán)境污染適應(yīng)于一般企業(yè)應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1. 一種10KV節(jié)能型電解槽，其特征在于設(shè)置一個電解爐鋼外套（1)，在電解爐鋼外套 (1)內(nèi)砌貼一層耐火磚保溫層（2)，緊貼耐火磚保溫層（2)內(nèi)設(shè)電解爐鋼內(nèi)套（3)，緊貼電解 爐鋼內(nèi)套（3)設(shè)置耐火混凝土層（4)，緊貼耐火混凝土層（4)設(shè)置石墨電解槽（5)，在電解 爐口設(shè)置電解爐蓋（6)，在置電解爐蓋（6)兩端設(shè)置散熱器（7)，散熱器（7)中左側(cè)設(shè)置鎢 陰極（8)，右側(cè)設(shè)置石墨虹吸管（10)，銅陽極（9)設(shè)置在電解爐內(nèi)，密封澆鑄模（11)的低端 設(shè)置有升降移動架（14)，左端鏈接于石墨虹吸管（10)，右端通過真空管道（12)連接于真空 系統(tǒng)。
【文檔編號】C25C3/34GK203999854SQ201420451715
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】沈江濤, 李壽章, 白志, 王建龍 申請人:陽泉市林興磁性材料有限責任公司