电解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电解装置。该电解装置包括电解槽、多段感应加热系统和感应加热电源；所述电解槽用于为在熔盐电解质的存在下将金属化合物转化为金属单质或合金提供反应场所；所述多段感应加热系统设置在所述电解槽的外周；所述多段感应加热系统包括两组以上感应加热元件，所述感应加热元件沿所述电解槽的高度方向分布；多段感应加热系统用于提高电解槽内的金属化合物和熔盐电解质的温度；所述感应加热电源设置为至少两组；所述感应加热电源与所述感应加热元件相连，所述感应加热电源向所述感应加热元件提供交流电。该电解装置能够对电解槽及其内的物质实现温度分段控制。电解槽及其内的物质实现温度分段控制。电解槽及其内的物质实现温度分段控制。

Electrolytic device

【技术实现步骤摘要】
电解装置


[0001]本技术涉及一种电解装置，特别涉及一种适用于熔盐电解法的电解装置。

技术介绍

[0002]目前，熔盐电解法制备金属单质或合金的加热方法主要有内加热法和外加热法两种。内加热法依靠自身电解产生的热量维持平衡，千安级以上的电解装置属于此种；外加热法普遍采用电阻炉外加热提供热量，应用于千安级以下小型电解装置。例如，CN209798138U公开了一种熔盐电解制备钛的装置，包括加电阻炉、电解池，电解池置于电阻炉内。但是，电阻炉加热存在调节困难，加热速度慢，效率低，且加热丝或加热棒长期处于氟盐环境下寿命有限等缺点。
[0003]CN107130267A公开了一种熔盐电解法生产金属或合金的装置。该装置包括感应加热电源、炉体和感应加热器。感应加热器通过电缆连接感应加热电源。炉体包括耐火材料层、外壳和电解槽。电解槽位于外壳内部，耐火材料层位于电解槽和外壳之间；感应加热器布置在耐火材料层外侧，感应加热电源给感应加热器提供交流电。该装置采用感应加热器，虽然克服了电阻炉加热调节困难，加热速度慢，效率低等缺陷，但仍然会产生熔盐电解质挥发的现象。

技术实现思路

[0004]本技术公开了一种电解装置，该电解装置能够对电解槽及其内的物质实现温度分段控制，减少熔盐电解质的挥发，降低能源消耗，提高加热系统的使用寿命。
[0005]本技术提供了一种电解装置，包括电解槽、多段感应加热系统和感应加热电源；
[0006]所述电解槽设置用于为在熔盐电解质的存在下将金属化合物转化为金属单质或合金提供反应场所；<br/>[0007]所述多段感应加热系统设置在所述电解槽的外周；所述多段感应加热系统包括两组以上感应加热元件，所述感应加热元件沿所述电解槽的高度方向分布；多段感应加热系统用于提高电解槽内的金属化合物和熔盐电解质的温度；
[0008]所述感应加热电源设置为至少两组；所述感应加热电源与所述感应加热元件相连，所述感应加热电源向所述感应加热元件提供交流电。
[0009]根据本技术的电解装置，优选地，所述感应加热元件为感应加热线圈。
[0010]根据本技术的电解装置，优选地，相邻所述感应加热元件之间设置有绝缘元件。
[0011]根据本技术的电解装置，优选地，所述感应加热电源的个数与所述感应加热元件的个数相同，每个感应加热电源对应一个感应加热元件。
[0012]根据本技术的电解装置，优选地，所述感应加热元件设置为两组，分别为第一感应加热元件和第二感应加热元件；
[0013]所述感应加热电源设置为两组，分别为第一感应加热电源和第二感应加热电源；
[0014]所述第一感应加热电源与所述第一感应加热元件相连，所述第一感应加热电源设置为向所述第一感应加热元件提供交流电；所述第二感应加热电源与所述第二感应加热元件相连，所述第二感应加热电源设置为向所述第一感应加热元件提供交流电。
[0015]根据本技术的电解装置，优选地，所述电解装置还包括耐火保温层；
[0016]所述耐火保温层套设在所述电解槽的外周，且位于所述电解槽和所述多段感应加热系统之间。
[0017]根据本技术的电解装置，优选地，所述多段感应加热系统还包括感应加热外壳；
[0018]所述感应加热外壳包裹在所述感应加热元件外，且与所述耐火保温层接触或者靠近所述耐火保温层。
[0019]根据本技术的电解装置，优选地，所述电解装置包括收集容器，所述收集容器设置在所述电解槽的底部。
[0020]根据本技术的电解装置，优选地，所述电解装置还包括电极和电极升降系统；
[0021]所述电极升降系统与所述电极相连，所述电极升降系统设置为能够使电极浸入电解槽内的金属化合物和熔盐电解质中或从电解槽内的金属化合物和熔盐电解质中移出。
[0022]根据本技术的电解装置，优选地，所述电解装置还包括熔盐电解整流器，所述熔盐电解整流器与所述电极相连；所述熔盐电解整流器用于将交流电转化为直流电，并供给至电极。
[0023]本技术的电解装置具有多段感应加热系统，通过多个感应加热电源分别对不同的感应加热元件进行控制，从而能够实现温度精确分段控制。这样能够使电解槽内的金属层达到较高的温度，促进金属化合物电解；使熔盐电解质层控制在较低的温度，防止其挥发。本技术的电解装置能够降低能源消耗，提高加热系统的使用寿命。
附图说明
[0024]图1为本技术的一种电解装置。
[0025]附图标记如下：
[0026]1‑
电解槽；21
‑
第一感应加热元件；22
‑
第二感应加热元件；31
‑
第一感应加热电源；32
‑
第二感应加热电源；4
‑
绝缘元件；5
‑
耐火保温层；61
‑
第一感应加热外壳；62
‑
第二感应加热外壳；7
‑
收集容器；81
‑
阴极电极；82
‑
阳极电极。
具体实施方式
[0027]本技术的电解装置包括电解槽、多段感应加热系统和感应加热电源。在某些实施方式中，电解装置还包括绝缘元件、耐火保温层、感应加热外壳、收集容器、电极、电极升降系统和熔盐电解整流器中的一项或多项。
[0028]&lt;电解槽和耐火保温层&gt;
[0029]本技术的电解槽用于为在熔盐电解质的存在下将金属化合物转化为金属单质或合金提供反应场所。电解槽可以由石墨或金属材料形成。金属材料的实例包括但不限于镧、镧镍合金。
[0030]耐火保温层套设在电解槽的外周。耐火保温层位于电解槽和多段感应加热系统之间。耐火保温层可以由硅酸铝保温棉、镁砂、氧化铝等材质形成。
[0031]&lt;多段感应加热系统和感应加热外壳&gt;
[0032]本技术的多段感应加热系统设置在电解槽的外周。多段感应加热系统可以提高电解槽内的金属化合物和熔盐电解质的温度。多段感应加热系统包括两组以上感应加热元件。相邻感应加热元件之间具有一定的距离，这样能够形成空间绝缘，防止通入各感应加热元件的电流相互干扰。感应加热元件沿电解槽的高度方向分布。根据本技术的一个实施方式，多段感应加热系统包括第一感应加热元件和第二感应加热元件。第一感应加热元件和第二感应加热元件沿电解槽的高度方向设置。感应加热元件可以为感应线圈。感应线圈内可以通有循环冷却水。
[0033]本技术的感应加热外壳包裹在感应加热元件外。感应加热外壳可以与耐火保温层相接触或者靠近耐火保温层。感应加热外壳可以由不锈钢材质形成。感应加热外壳的数量可以与感应加热元件的数量相匹配。根据本技术的一个实施方式，感应加热外壳包括第一感应加热外壳和第二感应加热外壳。第一感应加热外壳包裹在第一感应加热元件外，且与耐火保温层相接触。第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解装置，其特征在于，所述电解装置包括电解槽、多段感应加热系统和感应加热电源；所述电解槽用于为在熔盐电解质的存在下将金属化合物转化为金属单质或合金提供反应场所；所述多段感应加热系统设置在所述电解槽的外周；所述多段感应加热系统包括两组以上感应加热元件，所述感应加热元件沿所述电解槽的高度方向分布；多段感应加热系统用于提高电解槽内的金属化合物和熔盐电解质的温度；所述感应加热电源设置为至少两组；所述感应加热电源与所述感应加热元件相连，所述感应加热电源向所述感应加热元件提供交流电。2.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述感应加热元件为感应加热线圈。3.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，相邻所述感应加热元件之间设置有绝缘元件。4.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述感应加热电源的个数与所述感应加热元件的个数相同，每个感应加热电源对应一个感应加热元件。5.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述感应加热元件设置为两组，分别为第一感应加热元件和第二感应加热元件；所述感应加热电源设置为两组，分别为第一感应加热电源和第二感应加热电源；所述第一感应加热电源与所述第一感应加热元件相连，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉宝，于兵，黄海涛，张全军，赵二雄，杨鹏飞，李园，高日增，张先恒，吕卫东，苗旭晨，张洋，侯复生，董岳阳，郝怡人，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：新型
国别省市：