一种制备金属铸锭的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种制备金属铸锭的装置，包括电解槽、阳极和阴极、隔膜、用于收集阴极产生的液态金属的金属收集罩、用于对液态金属进行贮存的金属贮存罐及用于对液态金属进行铸锭的工作箱，金属贮存罐的一端设有用于入料的导管，金属贮存罐的另一端为出料端并插入工作箱，导管插入电解槽并与金属收集罩连通，金属贮存罐内设有伸入导管的刮刀，刮刀用于疏通导管内堵塞的液态金属。本实用新型专利技术提供一种制备金属铸锭的装置，解决了原有金属铸锭装置生产效率低下的问题。

A device for preparing metal ingot

The utility model discloses a device for preparing metal ingots, which comprises an electrolyzer, an anode and a cathode, a diaphragm, a metal collecting cover for collecting liquid metal produced by a cathode, a metal storage tank for storing liquid metal, and a working box for casting liquid metal. One end of the metal storage tank is provided with a metal storage tank. The other end of the metal storage tank is the discharge end and is inserted into the working box. The catheter is inserted into the electrolyzer and connected with the metal collecting cover. The metal storage tank is equipped with a scraper which extends into the catheter. The scraper is used to dredge the liquid metal blocked in the catheter. The utility model provides a device for preparing metal ingots, which solves the problem of low production efficiency of the original metal ingot casting device.

【技术实现步骤摘要】
一种制备金属铸锭的装置
本技术涉及冶金领域，具体涉及一种制备金属铸锭的装置。
技术介绍
工业上生产碱金属和碱土金属一般采用熔盐电解法。以金属锂为例，将无水氯化锂置于电解槽中，以无水氯化钾作为助剂，在高温状态下熔融电解制取金属锂。液态金属锂在阴极析出，聚集在熔融盐表面上，再用金属漏勺将金属锂从电解槽中舀出，倒入变压器油中冷却、铸锭。这种手动出锂工艺工作环境差，生产效率低，不能大规模生产，而舀出的金属锂夹带电解质多，并在舀出过程中容易被污染，降低了金属的纯度。虽然针对上述问题目前已有一些制备金属铸锭的装置。但是在实际使用过程中，发现现有的制备金属铸锭的装置仍存在效率低、自动化程度不高的缺陷，例如当在液体锂通过导出管流至金属贮存罐的过程中，液体锂会部分贴附于导出管的内壁上，长时间会堵塞导出管，影响液体锂的流通，降低了生产效率。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本技术提供一种制备金属铸锭的装置，以在现有金属铸锭装置的基础上进一步提高铸锭装置的生产效率。为了实现上述的目的，本技术采用了如下的技术方案：本技术提供了一种制备金属铸锭的装置，包括电解槽、分别插入所述电解槽中的阳极和阴极、设于所述阳极和所述阴极之间的隔膜、设于所述阴极和所述隔膜间上端的用于收集所述阴极产生的液态金属的金属收集罩、用于对液态金属进行贮存的金属贮存罐及用于对液态金属进行铸锭的工作箱，所述金属贮存罐的一端设有用于入料的导管，所述金属贮存罐的另一端为出料端并插入所述工作箱，所述导管插入所述电解槽并与所述金属收集罩连通，所述金属贮存罐内设有伸入所述导管的刮刀，所述刮刀用于疏通所述导管内堵塞的液态金属。进一步地，所述刮刀伸出金属贮存罐顶部，并相对于导管可旋转。进一步地，所述电解槽的上部和/或侧部和/或底部开槽孔，使所述阳极和所述阴极通过所述槽孔从所述电解槽的上部和/或侧部和/或底部插入。进一步地，所述电解槽上端设有电解槽盖，所述导管穿过所述电解槽盖并插入所述电解槽与所述金属收集罩连通并固定；所述阳极上端设有气体收集罩，所述电解槽盖顶部设有排气管，所述气体收集罩通过所述排气管固定在所述电解槽盖上。进一步地，所述工作箱包括设于所述金属贮存罐出料端下方的第一工作箱和设于所述第一工作箱侧部并与第一工作箱连通的第二工作箱，所述金属贮存罐出料端插入所述第一工作箱并与第一工作箱连通，所述第一工作箱底部设有用于容置金属以形成铸锭的铸模，所述第二工作箱用于存放铸锭，所述第二工作箱背离所述第一工作箱的一侧设有用于取出铸锭的出料口。进一步地，所述工作箱背离所述电解槽的一侧分别设有操作孔和视窗。进一步地，所述金属贮存罐插入所述第一工作箱的一端设有控制阀，所述控制阀置于所述工作箱内。进一步地，还包括内置有冷却水的夹套，所述夹套适配紧贴所述工作箱外壁以降低所述工作箱的温度。进一步地，所述夹套为L型，并分别紧贴于所述工作箱的底部外壁及所述工作箱与所述电解槽相对一侧的外壁，所述夹套的底部间隔设有进水口和出水口。本技术提出的一种制备金属铸锭的装置具有以下优点：(1)所述电解槽、金属贮存罐及铸锭的工作箱依次连接，阴极析出的液态金属自动流入贮存罐并经工作箱直接铸锭，实现了金属铸锭的自动化生产，同时贮存罐内的刮刀方便对导管进行及时疏通，保证了液态金属的自然流出，进一步提高了生产效率；(2)控制贮存罐出料端的控制阀设置于工作箱内部，使得操作人员可以在工作箱内直接操作控制阀和工作箱内的铸模，避免了由于分开操作而引起的失误；(3)设于工作箱外壁的冷却夹套能够及时对工作箱进行降温，从而使得工作箱内的铸锭及时冷却并取出，同时配合双箱体，可进一步加快生产速度，提高生产率；(4)由于电解槽可以从多方位进行开槽，使得阴阳极可以从电解槽的不同方位插入，降低了电解装置的安装环境，更利于规模化生产。附图说明图1为本技术一种制备金属铸锭的装置的结构示意图；图2为本技术一种制备金属铸锭的装置中电解槽的阴阳极及收集罩示意图；图3为本技术一种制备金属铸锭的装置中工作箱的侧视示意图；图4为本技术一种制备金属铸锭的装置中工作箱的主视示意图；图5为本技术一种制备金属铸锭的装置中的电解槽中多组阴阳极配置俯视示意图。图中所示：1.电解槽；2.阳极；3.阴极；4.气体收集罩；5.排气管；6.金属收集罩；7.导管；8.刮刀；9.排气阀；10.金属贮存罐；11.控制阀；12.工作箱；121.第一工作箱；122.第二工作箱；13.铸模；14.充气口；15.电解槽盖；16.隔膜；17.操作孔；18.夹套；19.视窗；20.出料口；21.进水口；22.出水口；23.排气口。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1，本技术提供的一种制备金属铸锭的装置，包括电解槽1、分别插入电解槽1中的阳极2和阴极3、设于阳极2和阴极3之间的隔膜16、设于阴极3和隔膜16间上端的用于收集阴极3产生的液态金属的金属收集罩6、用于对液态金属进行贮存的金属贮存罐10及用于对液态金属进行铸锭的工作箱12，金属贮存罐10的一端设有用于入料的导管7，金属贮存罐10的另一端为出料端并插入工作箱12，导管7插入电解槽1并与金属收集罩6连通，金属贮存罐10内设有伸入导管7的刮刀8，刮刀8用于疏通导管7内堵塞的液态金属。电解槽1上端设有电解槽盖15，导管7穿过电解槽盖15并插入电解槽1与金属收集罩6连通并固定；阳极2上端设有气体收集罩4，电解槽盖15顶部设有排气管5，气体收集罩4通过排气管5固定在电解槽盖15上。电解槽1在阴阳极上设置金属收集罩6及气体收集罩4，将阴极3析出的金属自动收集并贮存，金属贮存罐10带有自动控温系统，保证金属贮存罐中金属锂以液态形式贮存，再通过控制阀将液态金属放入工作箱的铸模内直接铸锭，并在工作过程中通过刮刀8及时疏通导管7，使得整个铸锭快速流畅，本技术一种制备金属铸锭的装置效率高、结构简单、操作方便。进一步的，如图2所示，为了防止金属收集罩6内收集的液态金属与气体收集罩4内收集的气体反应，且为了保证液态金属在熔融盐中有一定高度，金属色收集罩6通过隔膜16与气体收集罩4连成一体。进一步的，参见图1，为了方便在金属收集罩6外部对刮刀8进行操作，刮刀8一端伸入导管7内，另一端伸出金属贮存罐10上端，其中刮刀8可相对于导管7上下运动以疏通导管7处堵塞的金属；也可以相对于导管7旋转，通过旋转以对导管7进行疏通，优选的，可在刮刀8伸出金属贮存罐10的端部上可设置把手，方便人手操作刮刀8。进一步的，为了适应不同的安装环境，电解槽1可为方形、长方形或圆形，阳极2和阴极3可采用上插、下插或侧插的方式插入电解槽1中，可以理解，为了阳极2和阴极3的插入，电解槽1的上部和/或侧部和/或底部需要开设槽孔(未示出)，当选择不同的方位插入阳极2和阴极3之后密封插入的间隙，使得反应正常进行。其中，如图1所示，工作箱12设于金属贮存罐10的下方，具体的，结合图3和图4，工作箱12包括相互连接并连通的第一工作箱121和第二工作箱122，金属贮存罐10的出料端插入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备金属铸锭的装置，其特征在于：包括电解槽(1)、分别插入所述电解槽(1)中的阳极(2)和阴极(3)、设于所述阳极(2)和所述阴极(3)之间的隔膜(16)、设于所述阴极(3)和所述隔膜(16)间上端的用于收集所述阴极(3)产生的液态金属的金属收集罩(6)、用于对液态金属进行贮存的金属贮存罐(10)及用于对液态金属进行铸锭的工作箱(12)，所述金属贮存罐(10)的一端设有用于入料的导管(7)，所述金属贮存罐(10)的另一端为出料端并插入所述工作箱(12)，所述导管(7)插入所述电解槽(1)并与所述金属收集罩(6)连通，所述金属贮存罐(10)内设有伸入所述导管(7)的刮刀(8)，所述刮刀(8)用于疏通所述导管(7)内堵塞的液态金属。

【技术特征摘要】
1.一种制备金属铸锭的装置，其特征在于：包括电解槽(1)、分别插入所述电解槽(1)中的阳极(2)和阴极(3)、设于所述阳极(2)和所述阴极(3)之间的隔膜(16)、设于所述阴极(3)和所述隔膜(16)间上端的用于收集所述阴极(3)产生的液态金属的金属收集罩(6)、用于对液态金属进行贮存的金属贮存罐(10)及用于对液态金属进行铸锭的工作箱(12)，所述金属贮存罐(10)的一端设有用于入料的导管(7)，所述金属贮存罐(10)的另一端为出料端并插入所述工作箱(12)，所述导管(7)插入所述电解槽(1)并与所述金属收集罩(6)连通，所述金属贮存罐(10)内设有伸入所述导管(7)的刮刀(8)，所述刮刀(8)用于疏通所述导管(7)内堵塞的液态金属。2.根据权利要求1所述的一种制备金属铸锭的装置，其特征在于：所述刮刀(8)伸出金属贮存罐(10)顶部，并相对于导管(7)可旋转。3.根据权利要求2所述的一种制备金属铸锭的装置，其特征在于：所述电解槽(1)的上部和/或侧部和/或底部开槽孔，使所述阳极(2)和所述阴极(3)通过所述槽孔从所述电解槽(1)的上部和/或侧部和/或底部插入。4.根据权利要求3所述的一种制备金属铸锭的装置，其特征在于：所述电解槽(1)上端设有电解槽盖(15)，所述导管(7)穿过所述电解槽盖(15)并插入所述电解槽(1)与所述金属收集罩(6)连通并固定；所述阳极(2)上端设有气体收集罩(4)，所述电解槽盖(15)顶部设有排气管(5)，所述气体收集罩(4)通过所述排气管(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李权，庞全世，王世栋，火焱，吴志坚，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：新型
国别省市：青海,63