1030-1100 °C，金屬釹平均電單耗4.5kff.h/ (kgPrNd)。
[0165]實(shí)施例12
[0166]參見圖3、圖9、圖10、圖13。
[0167]電解爐組，包括I臺(tái)共用電源12、6臺(tái)電解爐(A、B、N、P、Y及Z)、6臺(tái)輔助電源(13A、13B、13N、13P、13Y 及 13Z)及 12 個(gè)開關(guān)(17A、18A、17B、18B、17N、18N、17P、18P、17Y、18Y、17Z及18Z)。所述共用電源12為HISFB-15000A高頻開關(guān)電源。
[0168]所述電解爐A的陽極9A與共用電源12的正極連接，陽極9A與共用電源12之間有開關(guān)18A，電解爐A的陰極8A與電解爐B的陽極9B連接，陰極8A與陽極9B之間有開關(guān)18B，電解爐B的陰極8B與電解爐N的陽極9N連接，陰極8B與陽極9N之間有開關(guān)18N，電解爐N的陰極8N與電解爐P的陽極9P連接、陰極8N與陽極9P之間有開關(guān)18P，電解爐P的陰極8P與電解爐Y的陽極9Y連接、陰極8P與陽極9Y之間有開關(guān)18Y，電解爐Y的陰極8Y與電解爐Z的陽極9Z連接、陰極8Y與陽極9Z之間有開關(guān)18Z，電解爐Z的陰極8Z與共用電源12的負(fù)極連接組成電解爐組中共用電源12向各電解爐同時(shí)供電的主回路41。
[0169]各電解爐分別配有I臺(tái)輔助電源13，所述各輔助電源13的正極與各自電解爐的陽極9連接，各輔助電源13的負(fù)極與各自電解爐的陰極8連接。
[0170]所述開關(guān)17A與導(dǎo)線組成控制電路42A并聯(lián)在主回路42中電解爐A的兩端，控制電路42A與開關(guān)18A聯(lián)合可以切停電解爐A。所述開關(guān)17B與導(dǎo)線組成控制電路42B并聯(lián)在主回路42中電解爐B的兩端，控制電路42B與開關(guān)18B聯(lián)合可以切停電解爐B。所述開關(guān)17N與導(dǎo)線組成控制電路42N并聯(lián)在主回路42中電解爐N的電兩端，控制電路42N與開關(guān)18N聯(lián)合可以切停電解爐N。所述開關(guān)17P與導(dǎo)線組成控制電路42P并聯(lián)在主回路42中電解爐P的兩端，控制電路42P與開關(guān)18P聯(lián)合可以切停電解爐P。所述開關(guān)17Y與導(dǎo)線組成控制電路42Y并聯(lián)在主回路42中電解爐Y的兩端，控制電路42Y與開關(guān)18Y聯(lián)合可以切停電解爐Y。所述開關(guān)17Z與導(dǎo)線組成控制電路42Z并聯(lián)在主回路42中電解爐Z的兩端，控制電路42Z與開關(guān)18Z聯(lián)合可以切停電解爐Z。
[0171]所述電解爐A、B、N、P、Y及Z相同，其中電解爐A為實(shí)施例2中所用電解爐。
[0172]上述各開關(guān)18及對(duì)應(yīng)的各控制電路42組合作用，可以將任意電解爐自電解爐組中切停而不影響其余電解爐的使用。
[0173]電解時(shí)，由共用電源12提供電解爐Α、B、N、P、Y及Z所需總電壓及按電解爐組中電解電流最低的電解爐A所需的電流供電。需要調(diào)整其余各電解爐的電解電流、電流密度、溫度等工藝參數(shù)時(shí)，可以通過調(diào)整部件3控制陽極9升降或前后運(yùn)動(dòng)改變陽極9的有效導(dǎo)電面積、電流密度等調(diào)整相應(yīng)工藝參數(shù)，也可以通過調(diào)整部件3控制陽極9左右運(yùn)動(dòng)改變陰陽兩極間的距離達(dá)到調(diào)整相應(yīng)工藝參數(shù)的目的。必要時(shí)，還可以控制各輔助電源13調(diào)整相應(yīng)電解爐的電解爐溫度、電流、電流密度等工藝參數(shù)。
[0174]在共用電源12穩(wěn)定供電的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)各臺(tái)電解爐的工藝參數(shù)時(shí)上述調(diào)節(jié)方式中以調(diào)整需調(diào)節(jié)電解爐的陰陽兩極極距最靈敏，因此在調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)應(yīng)首先調(diào)整陰陽兩極極距。當(dāng)以調(diào)整極距的方式還不能達(dá)到最佳工藝參數(shù)時(shí)，還可以控制各輔助電源13調(diào)整相應(yīng)電解爐的電解爐溫度、電流、電流密度等工藝參數(shù)。在只需要調(diào)節(jié)一臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)電解爐的工藝參數(shù)時(shí)以調(diào)節(jié)需調(diào)節(jié)電解爐的輔助電源最方便。
[0175]以調(diào)節(jié)電解爐的輔助電源輸出電流來調(diào)節(jié)各電解爐的工藝參數(shù)時(shí)，由于不需要調(diào)整電解爐的電解電壓，有利于降低電解電耗。
[0176]在夾套水冷卻器12、銅管12b中冷卻水的作用下，一方面陰極8的溫度下降、電阻下降、產(chǎn)品電耗降低；另一方面如爐內(nèi)電解質(zhì)液體沿陰極8滲出時(shí)可以及時(shí)凝固滲出的電解質(zhì)。
[0177]自電解爐組中任意切停電解爐A和/或B、N、P、Y、Z后，可以調(diào)整共用電源12輸出的總電壓和/或電流調(diào)整相應(yīng)工藝參數(shù)。還可以各控制輔助電源13調(diào)整對(duì)應(yīng)電解爐的電解爐溫度、電流、電流密度等工藝參數(shù)。
[0178]主要電解工藝技術(shù)指標(biāo):
[0179]電解爐A、B、N、P、Y及Z均生產(chǎn)鐠釹合金，共用電源12輸出電壓37.6V，電流約15000A，電解溫度 1000-1080°C，鐠釹合金電單耗 4.4kff.h/ (kgPrNd)。
[0180]生產(chǎn)中各電解爐主要分別以陽極9左右運(yùn)動(dòng)調(diào)整陰極8與陽極9兩極距離控制各電解爐電解電壓、電解溫度等工藝參數(shù)，輔助電源A13、B13、Z13分別輸出電流100-400A。電解爐N在以陽極N9左右運(yùn)動(dòng)調(diào)整極距的同時(shí)，輔以輔助電源N13輸出電流400-600A控制電解爐溫度等工藝參數(shù)。電解爐P、Y在以陽極P9左右運(yùn)動(dòng)調(diào)整極距的同時(shí)，輔以輔助電源Ρ13、Υ13分別輸出電流600-900Α控制電解爐溫度等工藝參數(shù)。
[0181 ] 在生產(chǎn)中需要調(diào)整單臺(tái)電解爐的電解溫度等工藝參數(shù)時(shí)，可以調(diào)整相應(yīng)輔助電源13輸出的電流，此時(shí)對(duì)電解爐組中其余電解爐影響更小。
[0182]共用電源12輸出電壓與各臺(tái)電解爐單獨(dú)電解稀土金屬的電源輸出電壓之和的差的絕對(duì)值隨電解爐組中工作的電解爐數(shù)量增加而增加；產(chǎn)品電單耗隨電解爐組中工作的電解爐數(shù)量增加而降低。
[0183]實(shí)施例13
[0184]參見圖2、圖7。
[0185]電解爐，包括進(jìn)料管1、調(diào)整部件3、密封罩4、爐膛5、爐壁6、外殼7、陰極8、陽極9、坩禍10、水冷卻器12、保溫層16和防滲絕緣部件20。所述外殼7內(nèi)有保溫層16、爐壁6，爐壁6內(nèi)的空腔形成頂部開口的爐膛5。外殼7之上設(shè)有密封罩4將外殼7罩于其中。所述爐膛5內(nèi)設(shè)有2塊陰極8a、8b和3塊陽極9a、9b、9c。所述各陰極8為金屬板，在外殼7之外至爐壁6內(nèi)壁的一端為接線端81，另一端自外殼7之外穿過外殼7及保溫層16、爐壁6豎直懸置于爐膛5內(nèi)，通過防滲絕緣部件20密封固定于爐壁6、保溫層16及外殼7中。所述陽極9a、9b、9c各自的上端91a、91b、91c分別穿過密封罩4與位于密封罩4之上對(duì)應(yīng)的調(diào)整部件3a、3b、3c連接，各調(diào)整部件3分別控制對(duì)應(yīng)的陽極9運(yùn)動(dòng)。各陽極9與各陰極8均平行，各陰極8的兩側(cè)分別懸掛I塊陽極9，陰極8與陽極9交替布置。所述各調(diào)整部件3可以分別控制對(duì)應(yīng)的陽極9升降和/或前后、左右運(yùn)動(dòng)。所述坩禍10的截面呈梯形，置于爐膛5底部位于二塊陰極8下方，其上沿保持水平，底部一角相對(duì)于其余各角深度較深。所述水冷卻器12安裝在外殼7之外的接線端81表面與外殼7保持適當(dāng)距離。水冷卻器12與外殼7保持適當(dāng)距離可以節(jié)省水冷卻器12與外殼7直接接觸時(shí)二者之間設(shè)置的絕緣材料。
[0186]陽極9頂端通過導(dǎo)線與電源正極連接，二接線端81在外殼7外并聯(lián)后與電源的負(fù)極連接。鑭化合物等原材料自進(jìn)料管I進(jìn)入爐膛5內(nèi)，熔融的電解質(zhì)將爐膛5內(nèi)的陰極8完全浸泡。接通電源后鑭化合物在陰極8上被電解成金屬鑭液體沿陰極8流向坩禍10而被收集于坩禍10內(nèi)并自動(dòng)向較深一端集中。需要調(diào)整電解爐電壓、電流、電流密度等工藝參數(shù)時(shí)，可以通過調(diào)整部件3控制陽極9升降或前后移動(dòng)改變陽極9的有效電解面積、電流密度等工藝參數(shù)，也可以通過調(diào)整部件3控制陽極9左右移動(dòng)改變陰陽兩極間的距離達(dá)到調(diào)整工藝參數(shù)的目的。
[0187]以無水氯化鑭為原料在氯化物熔鹽體系中電解金屬鑭時(shí)，陽極9消耗速度緩慢，因而陽極9被消耗造成的陰陽兩極間距變化小。因此，位于兩陰極8之間的陽極9可以采用雙面電解以提高陽極9的效率。
[0188]主要電解工藝技術(shù)指標(biāo):電解溫度920-980°C，電解電流約8000A，電源輸出電壓10V，金屬鑭電單耗 10.7kff.h/ (kgLa)。
[0189]以上僅是本實(shí)用新型所列舉的幾種優(yōu)選方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本實(shí)用新型實(shí)施方式并不限于以上幾種，任何在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所作的等效變換，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電解爐組，包括共用電源(12)和至少2臺(tái)電解爐；所述各電解爐包括陰極(8)和陽極(9)，所述共用電源(12)與各電解爐按照共用電源(12)的正極與第一臺(tái)電解爐的陽極連接、其后每臺(tái)電解爐的陽極與前一臺(tái)電解爐的陰極連接、最末一臺(tái)電解爐的陰極與共用電源(12)的負(fù)極連接組成；共用電源(12)向各電解爐供電的電路為主電路(41)，其特征在于所述各電解爐還包括調(diào)整部件(3)，所述調(diào)整部件(3)控制陽極(9)運(yùn)動(dòng)。2.如權(quán)利要求1所述電解爐組，其特征在于至少有I臺(tái)電解爐還配有輔助電源(13)，所述各輔助電源(13)的正極與對(duì)應(yīng)電解爐的陽極連接，輔助電源(13)的負(fù)極與對(duì)應(yīng)電解爐的陰極連接。3.如權(quán)利要求1或2所述電解爐組，其特征在于還包括開關(guān)及將任意電解爐自電解爐組中切停的控制電路(42)。4.如權(quán)利要求3所述電解爐組，其特征在于包括I臺(tái)共用電源(12)、4臺(tái)電解爐(A、N、P、Z)、4 臺(tái)輔助電源(A13、N13、P13、Z13)及 8 個(gè)開關(guān)(Al、A2、N1、N2、Pl、P2、Zl 及 Z2);所述電解爐還包括進(jìn)料管⑴、密封罩⑷、爐膛(5)、爐壁(6)、外殼(7)、坩禍(10)、夾套水冷卻器(12)、保溫層(16)和防滲防滲絕緣部件(20);所述外殼(7)內(nèi)有爐壁(6)，爐壁(6)內(nèi)的空腔形成頂部開口的爐膛(5)，爐膛(5)頂部設(shè)有密封罩(4)蓋合在保溫層(16)之上；所述爐膛(5)內(nèi)設(shè)有2塊陰極⑶和4塊陽極(9);所述各陰極⑶一端自外殼(7)之外穿過外殼(7)及爐壁(6)豎直懸置于爐膛(5)內(nèi)，在外殼(7)之外的另一端成為接線端(81)，在爐體外與電源的負(fù)極連接；各陰極(8)密封固定于爐壁(6)中，陰極(8)與爐壁(6)及外殼(7)之間有防滲防滲絕緣部件(20);所述陽極(9)呈矩形，上端卡合在位于密封罩(4)之上并穿過密封罩(4)的調(diào)整部件(3)的下端，在每塊陰極(8)的兩側(cè)平行地各懸掛一塊陽極(9);所述調(diào)整部件(3)的上端通過導(dǎo)線與電源正極連接；所述調(diào)整部件(3)控制陽極(9)升降和/或前后、左右運(yùn)動(dòng)；各陰極(8)下方爐膛(5)底部各設(shè)置一個(gè)坩禍(10)，二坩禍(10)之間設(shè)有連通的通道；所述夾套水冷卻器(12)安裝在外殼(7)之外的接線端(81)表面。
【專利摘要】一種電解爐組，屬于稀土冶金電解設(shè)備及其使用技術(shù)領(lǐng)域。包括共用電源(12)和至少2臺(tái)電解爐；所述各電解爐包括陰極(8)和陽極(9)，所述共用電源(12)與各電解爐按照共用電源(12)的正極與第一臺(tái)電解爐的陽極連接、其后每臺(tái)電解爐的陽極與前一臺(tái)電解爐的陰極連接、最末一臺(tái)電解爐的陰極與共用電源(12)的負(fù)極連接組成；共用電源(12)向各電解爐供電的電路為主電路(41)，所述各電解爐還包括控制陽極(9)運(yùn)動(dòng)的調(diào)整部件(3)。具有控制靈敏、使用方便、能源利用率高、電耗低及電解時(shí)產(chǎn)生的氣體易逸出等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品電單耗隨電解爐組中工作的電解爐數(shù)量增加而降低。
【IPC分類】C25C3/34, C25C7/00
【公開號(hào)】CN204661841
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520285894
【發(fā)明人】龔斌, 蔡志雙, 章立志, 劉明彪, 林偉清, 謝楠, 陳炎鑫, 郭雪鋒, 鐘延棕, 郭榮敏
【申請(qǐng)人】虔東稀土集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月5日