[发明专利]稀土金属电解用阳极卡具及制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土金属电解用阳极卡具及制备方法。该阳极卡具包括卡具前端和卡具后端；卡具前端为导电头，卡具后端为导电臂；卡具前端包括如下成分：0.5～4wt％的C、1～4wt％的Ti、0.1～1.0wt％的Mn、0.1～1.0wt％的Ni、0.5～3wt％的Cr，余量为Fe。本发明的稀土金属电解用阳极卡具兼具良好的耐高温腐蚀性能和焊接性能。

技术领域

本发明涉及一种电解用阳极卡具及制备方法，尤其涉及一种稀土金属电解用阳极卡具及制备方法。

背景技术

稀土金属电解用阳极卡具是稀土金属电解时的常用装置。稀土金属电解用阳极卡具在电解过程起连接阳极并向阳极输送大电流的作用，其工作温度为900～1000℃，同时会受到氟氧等气体的腐蚀。

目前，稀土金属电解用阳极卡具一般采用普通铸铁或铸钢材质。普通铸铁抗腐蚀性较强，但易发生脆断损坏，并且不具有焊接性，使用寿命短且成本高。普通铸钢材料虽然可焊接性较好，但抗腐蚀性差，同样使用寿命短。此外，由于抗腐蚀能力差，大量的铁杂质进入稀土金属中，严重污染稀土金属，产生大量废品。上述稀土金属电解用阳极卡具无法兼具良好的耐高温腐蚀性能和焊接性能，从而不能满足稀土金属电解用阳极卡具的使用要求。

鉴于现有技术的缺陷，开发一种兼具良好的耐高温腐蚀性能和焊接性能的稀土金属电解用阳极卡具及制备方法，这是十分必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种稀土金属电解用阳极卡具，其兼具良好的耐高温腐蚀性能和焊接性能。

本发明的另一个目的在于提供一种稀土金属电解用阳极卡具的制备方法，其采用上下面错位双层焊接方式可以获得兼具良好的耐高温腐蚀性能和焊接性能的稀土金属电解用阳极卡具。

本发明采用如下技术方案实现上述目的。本发明应用制备的稀土金属可以为任意的稀土金属，优选为氟化物-氧化物体系稀土金属熔盐电解轻稀土金属及合金。

一方面，本发明提供一种稀土金属电解用阳极卡具，其包括卡具前端和卡具后端；所述卡具前端为导电头，所述卡具后端为导电臂；所述卡具前端包括如下成分：0.5～4wt％的C、1～4wt％的Ti、0.1～1.0wt％的Mn、0.1～1.0wt％的Ni、0.5～3wt％的Cr，余量为Fe。优选地，卡具前端包括如下成分：1～3wt％的C、1.5～3wt％的Ti、0.3～0.7wt％的Mn、0.4～0.6wt％的Ni、1～2wt％的Cr，余量为Fe。更优选地，卡具前端包括如下成分：1.5～2.5wt％的C、2～3wt％的Ti、0.4～0.6wt％的Mn、0.5～0.6wt％的Ni、1.5～2wt％的Cr，余量为Fe。根据本发明的一个具体实施方式，卡具前端包括如下成分：2wt％的C、2wt％的Ti、0.5wt％的Mn、0.5wt％的Ni、1.5wt％的Cr，余量为Fe。卡具前端的材质以及成分使其兼具良好的耐高温腐蚀性能和焊接性能。

根据本发明的稀土金属电解用阳极卡具，优选地，所述卡具前端呈弧形；所述卡具前端上具有2～6个通孔，所述通孔的孔径为10～20mm；所述通孔设置为能够将稀土金属电解用阳极卡具与稀土金属电解用阳极相连接。卡具前端的通孔均匀分布在卡具前端表面上。卡具前端上的通孔的个数优选为3～6个，更优选为4～5个。根据本发明的一个具体实施方式，卡具前端上具有4个通孔。当卡具前端呈弧形时，这些通孔的中心连线也可以呈弧形。通孔的孔径优选为12～18mm，更优选为14～16mm。根据本发明的一个具体实施方式，通孔的孔径为15mm。通孔设置为能够将稀土金属电解用阳极卡具与稀土金属电解用阳极相连接。通孔可以安装紧固部件，通孔优选用于安装螺栓部件。上述卡具前端结构有助于稀土金属电解用阳极卡具兼具良好的耐高温腐蚀性能和焊接性能。