[實用新型]一種高產節能稀土金屬電解爐

有效

• 申請號: 201420692878.1
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN204198869U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 許用華;鐘小偉
• 申請（專利權）人: 贛州三友稀土新材料有限公司
• 主分類號: C25C3/34
• 分類號: C25C3/34;C25C7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種高產節能稀土金屬電解爐。

背景技術

土電解爐是稀土金屬電解法采用的主要設備。目前用氧化物電解質電解法生產稀土金屬及其合金的電解爐，從規模上說有4000A、6000A、10000A、25000A、30000A電流的電解爐。無論哪種規模的電解爐，其爐體結構不外乎有兩種做法。一是由石墨電極加工制成石墨坩堝，外部用石墨粉層、鋼套、保溫層層層包裹構成，4000A、6000A爐型大多采用這種做法。二是用石墨板砌筑，爐體下部用碳質或碳質混合料進行整體打結，防止滲漏。爐體上部用稀土氧化物、氟化物等混合物打結防止石墨氧化，外加保溫層，萬安培爐型大多采用這種做法。

第一種筑爐法比較簡單且成本較低，但爐齡壽命太短，一般只有三四個月，導致生產成本居高不下。更重要的缺點是爐溫偏高，產品質量隨工人生產操作水平高低而波動，碳含量較高。另一方面，由于爐溫偏高，導致電解電流開不上去，6000A的電解爐電流只能達到4200A左右，因此產量偏低。第二種筑爐法較第一種筑爐相比，爐齡有很大提高，但方法復雜且使用的筑爐材料昂貴造價高，同時也存在爐體熱平衡不好，爐溫偏高，碳及其它非稀土雜質含量偏高，影響產品質量進一步提高，為了使電解溫度能維持在最佳范圍，電解電流往往也達不到電解爐本身的額定電流。用這兩種筑爐方法所制造的電解爐都有一個共同的不足之處，就是爐體熱平衡不好，生產時爐溫很難控制到洽到好處，所以產品碳含量很難控制。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術的上述不足，提出了一種高產節能稀土金屬電解爐。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：一種高產節能稀土金屬電解爐，包括圓桶狀的外鋼套和內鋼套，所述內鋼套置入所述外鋼套內，且內鋼套外壁和外鋼套內壁之間的間隙充盈著填料層；所述內鋼套的內部設有一石墨槽，該石墨槽的內部具有一個收容電解質的容置空間，該容置空間的底部收口處設有用于收集電解生成的稀土金屬的坩堝；所述外鋼套的上端端口處設有一爐蓋板，所述爐蓋板的中部設有對應于所述石墨槽槽口的圓形爐口，所述圓形爐口內固定著向石墨槽內伸入的四塊石墨陽極，所述的四塊石墨陽極圍成中空柱結構，且該石墨陽極的中間設有電解陰極。

進一步地，所述填料層包括采用粘土磚松散放置疊成的下層、和采用混凝土澆筑形成的上層，所述上層的表面粘附著爐蓋板。

進一步地，所述爐蓋板與所述石墨槽的上端端面之間設有用于絕緣隔熱的白剛玉層。

進一步地，所述爐蓋板的上端端面上還固定著環形的冷卻水管，該冷卻水管上設有進水口和出水口。

與現有技術相比，本實用新型的填料層采用粘土磚和混凝土，成本低、易拆卸，爐齡到期后，只需更換石墨槽和混凝土，其余材料均可重復使用。內、外鋼套、混凝土、爐面板共同對石墨槽外周進行密封，避免了石墨槽與熱空氣接觸，延長了石墨槽的使用壽命，同時采用粘土磚等導熱性能更好的材料及環形冷卻水管，有利于散熱，爐內溫度不會升得過高導致產品報廢，而且設計結構大大的提高了產品量和產品品質，節能環保，方便操作人員生產作業，實用性強，值得推廣。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構剖視圖；

圖2為本實用新型的爐面板俯視安裝圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對實用新型進行詳細的說明。

如圖1、2所示，本實用新型提出的高產節能稀土金屬電解爐，包括圓桶狀的外鋼套8和內鋼套7，內鋼套7、外鋼套8均為圓桶狀，底部和四周完全密封，壁厚為5-10mm。內鋼套7置入外鋼套8內，且內鋼套7外壁和外鋼套8內壁之間的間隙充盈著填料層；填料層包括采用粘土磚松散放置疊成的下層10和采用混凝土澆筑形成的上層9，上層的表面粘附著爐蓋板12。

內鋼套7的內部設有一石墨槽4，石墨槽4的外徑比內鋼套的內徑略小，石墨槽4與內鋼套7之間填充石墨粉，而填料層起耐高溫、抗氧化、固定內鋼套7和石墨槽4的作用。該石墨槽的內部具有一個收容電解質3的容置空間，該容置空間的底部收口處設有用于收集電解生成的稀土金屬6的坩堝5；外鋼套8的上端端口處設有一爐蓋板12，爐蓋板12的中部設有對應于所述石墨槽4槽口的圓形爐口13，圓形爐口13內固定著向石墨槽4內伸入的4塊石墨陽極2，石墨陽極2通過固定裝置17固定在爐蓋板12上，且4塊石墨陽極2圍成中空柱結構，中空柱結構的中間懸空設置有電解陰極1，坩堝5的位置對準于石墨陽極2的下方，可以收集電解的稀土產品。