[发明专利]一种基于阳极调节极距稳定的稀土熔盐电解装置

说明书

一种基于阳极调节极距稳定的稀土熔盐电解装置，包括电解炉，电解炉内置有阳极和阴极，阴极连接至直流电源装置的负极，阳极围绕阴极对称设置，阳极上部连接有角铁并连接至直流电源装置的正极，阴极正下方设置有熔融稀土接收器，阴极在电解炉炉底的投影落入接收器的范围内，电解炉顶部还设置有投料口；还包括有极距补偿机构，根据压力传感器所获取的变化值补偿极距的位移变动，维持阳极和阴极之间的极距稳定。本发明通过设置极距补偿机构，使得极距在稀土熔盐电解过程中可依据阳极的消耗自动地动态补偿，维持阳极和阴极之间的极距的稳定，还可以对阳极进行摆动，以利于电解质搅拌和电解反应产生气体逸出，还能将阳极提升拉出以进行更换。

技术领域

本发明涉及稀土电解领域，具体涉及一种基于阳极调节极距稳定的稀土熔盐电解装置。

背景技术

稀土元素，是元素周期表ⅢB族中镧系和钪、钇共17种元素的总称，常用RE或REE表示，具有独特的光学、电学、磁学等性能，是当代高新技术领域的重要原材料。含稀土元素制造的新型功能材料、电子材料、光学材料、特殊合金及有机金属化合物等广泛用于电子信息、新能源、新材料、节能环保、航空航天等高新技术领域。中国稀土矿产资源丰富，为发展稀土工业发展提供了较好的资源条件。

在稀土金属及其合金生产中，稀土熔盐电解是常用生产方法，稀土金属及其合金生产的稀土熔盐电解温度通常在约900℃以上，现有的稀土熔盐电解炉有多种的结构形式，例如固态阴极上置(上插式阴极)、固态阴极下置(下插式阴极)和液态下阴极(液态式阴极)等结构形式，固态阴极一般为高熔点金属如钨、钼等材质，阳极一般为石墨等含炭素材料，液态阴极一般为熔融液态稀土金属。其中，阴极上置结构的产品得率和质量较高，而阴极下置的结构则是被认为是大规模生产的发展方向；采用液态下阴极时，在抽取金属液以及添加熔盐时，液面存在较大幅度波动，在电解过程中液面也存在波动，进而影响阳极和阴极之间的极距变化。同时，与阴极上置或阴极下置的方案类似，还面临因石墨阳极消耗变薄所带来的极距变化，综合导致液面与阳极的极距处于动态变化的不稳定状态下，稀土熔盐电解效率和质量无法稳定于预设目标。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种基于阳极调节极距稳定的稀土熔盐电解装置来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种基于阳极调节极距稳定的稀土熔盐电解装置，包括电解炉，电解炉内置有阳极和阴极，阴极连接至电源装置的负极，阳极关于阴极对称设置，阳极上部连接有角铁并连接至电源装置的正极，阴极正下方设置有接收器，阴极在电解炉炉底的投影落入接收器的范围内，电解炉顶部还设置有布料口；还包括有极距补偿机构，所述极距补偿机构包括：

横梁，其下部设置有滑槽，所述滑槽内设置有滑块，角铁连接在滑块上，横梁由炉体外部顶部向炉体内延伸；

吊架，将横梁连接在升降装置上；

端座，设于电解炉外，所述横梁的一端连接在端座内，所述端座与吊架同步升降；

压力传感器，内置于端座的内顶部，用于测量横梁的力矩动态变化；

安装板，设于电解炉外，其上设置有螺杆，螺杆上配合设置有移动座，角铁通过连杆连接至移动座；

第一电机，用于根据压力传感器所获取的变化值驱动螺杆转动，补偿极距的位移变动，维持极距稳定。

作为优选地，所述螺杆连接在变速齿轮箱的输出上，第一电机连接在变速齿轮箱的输入上，作用在于将极距的微小位移量放大为第一电机可准确控制的转动周数上。

作为优选地，所述阴极为柱形，所述阳极的截面为扇形，压力值的变动近似为与极距值成正比例关系，易于反馈控制。

作为优选地，角铁转动连接在滑块上，还包括有：

枢轴，设置在移动座上；

摆动盘，同轴设置在枢轴上，在驱动装置的驱动下以枢轴为轴小幅度往复摆动；