稀土电解阴极冷却结构制造技术

本申请涉及稀土电解技术领域，特别是涉及稀土电解阴极冷却结构，通过在阴极棒开设水冷通道以及风冷通道，极大地降低了阴极棒的反应温度，阴极棒电阻降低，进而降低产品综合成本，且风冷与水冷优势相互补，与风冷作为唯一冷却介质，提高了冷却效率；与水冷作为唯一冷却介质，节约用水，降低了运行成本。降低了运行成本。降低了运行成本。

【技术实现步骤摘要】
稀土电解阴极冷却结构

：
[0001]本申请涉及稀土电解
，特别是涉及稀土电解阴极冷却结构。

技术介绍
：
[0002]稀土金属及其合金的制取主要采用熔盐电解法，使用由石墨坩埚、石墨阳极、钨阴极等构成的电解槽作为生产装置，以氟化物－氧化物体系来电解生产稀土金属。稀土电解是在高温、大电流情况下进行的，石墨阳极与电源正极相连，钨阴极与电源负极连接，石墨阳极与钨阴极之间通过熔盐构成导电通路，钨棒一般在电解电流(一般高达4000A左右)和电解质电解温度(1000℃左右)的工况下工作，暴露在液面以上的钨棒，受炉口气流作用氧化非常强烈，导致这部分钨棒由于氧化作用仅半年时间就会逐步变细，造成整个钨阴极报废。
[0003]在此种条件下，阴极温度随熔盐温度上升，相应地阴极电阻逐渐升高，电效变差，相对之下，阴极作为熔盐电解反应中金属的生成区域，其电效直接影响到所产金属的产量和质量，同时随着温度的升高，导致阴极更容易与熔盐及周围空气发生反应，造成阴极损耗变细，直接影响钨阴极的使用寿命。
[0004]江苏金石稀土有限公司申请号为202021161727.5的中国专利——稀土电解用阴极冷却系统：当进行稀土电解时，位于内腔内的循环冷却水对阴极棒进行持续冷却，避免阴极棒因电流而温度升高，由于进水孔通过铜管连接并位于阴极棒的上方，回水孔位于进水孔的上方，因此冷却水先与阴极棒接触冷却，当冷却后温度升高时通过上方的回水孔排出，因此使得冷却效果更好。
[0005]该专利的循环冷却水在固定管内腔内流动，只能对阴极棒冷顶端冷却，对阴极棒下部的冷却效果有限，阴极棒温度过高，电阻升高，电效受电阻影响降低，并不能满足实际需要。

技术实现思路
：
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供了稀土电解阴极冷却结构，解决的技术问题是：阴极棒温度过高，电阻升高，电效受电阻影响降低，直接影响产品综合成本；阴极棒温度过高，消耗加剧，使用寿命降低。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0007]稀土电解阴极冷却结构，包括：
[0008]阴极棒，阴极棒内开设有水冷通道和风冷通道；
[0009]封头，封头固定设置在阴极棒上端面，封头内固定设置有隔板，隔板将封头内腔分为左腔室和右腔室，风冷通道进风口与左腔室相连通，风冷通道出风口与右腔室相连通；
[0010]端盖，端盖设置在阴极棒上端面以封闭水冷通道；
[0011]进水管、出水管，进水管一端与风冷通道一端相连通，出水管一端与风冷通道另一端相连通，进水管、出水管另一端均延伸至封头外部；
[0012]进风口、出风口，进风口、出风口均开设在封头上，进风口与左腔室相连通，出风口
与右腔室相连通。
[0013]进一步地，水冷通道包括进水通道、连接水道和回水通道，进水通道通过连接水道和回水通道相连；
[0014]风冷通道包括进风通道、连接风道和回风通道，进风通道通过连接风道和回风通道相连。
[0015]进风通道、回风通道、进水通道、回水通道截面均呈扇面结构且同轴心设置。
[0016]进一步地，阴极棒为钨棒；
[0017]进风通道位于回水通道外侧，回风通道位于进水通道外侧。
[0018]进一步地，连接水道、连接风道侧壁均呈球面结构。
[0019]进一步地，进风通道、进水通道、回风通道、回水通道依次设置。
[0020]进一步地，连接水道截面为扇面结构。
[0021]进一步地，端盖开设有贯通孔，两个贯通孔处均固定设置有连接接头，两个连接接头分别与进水管、出水管相连。
[0022]进一步地，右腔室顶壁呈球面结构设置，出风口位于球面最高处。
[0023]本技术的有益效果是：通过在阴极棒开设水冷通道以及风冷通道，极大地降低了阴极棒的反应温度，阴极棒电阻降低，进而降低产品综合成本，且风冷与水冷优势相互补，与风冷作为唯一冷却介质，提高了冷却效率；与水冷作为唯一冷却介质，节约用水，降低了运行成本。
附图说明：
[0024]图1是本技术实施例一竖向剖面立体结构示意图。
[0025]图2是本技术实施例一封头处横向剖面立体结构示意图。
[0026]图3是本技术实施例一阴极棒处横向剖面立体结构示意图。
[0027]图中：
[0028]1、阴极棒，21、进水通道，22、连接水道，23、回水通道，31、进风通道，32、连接风道，33、回风通道，4、封头，5、隔板，8、端盖，9、进水管，10、出水管，11、进风口，12、出风口，13、连接接头。
具体实施方式：
[0029]为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，现在将参照附图和以下实施例对本技术进一步详细描述，以便公众更好地掌握本技术的实施方法，本技术具体的实施方案为：
[0030]稀土电解阴极冷却结构，包括：阴极棒1，阴极棒1为钨棒，阴极棒1内开设有水冷通道2和风冷通道3；具体而言，水冷通道2包括进水通道21、连接水道22和回水通道23，进水通道21通过连接水道22和回水通道23相连；风冷通道3包括进风通道31、连接风道32和回风通道33，进风通道31通过连接风道32回风通道33相连。通过在阴极棒开设水冷通道以及风冷通道，极大地降低了阴极棒的反应温度，阴极棒电阻降低，进而降低产品综合成本，且风冷与水冷优势相互补，与风冷作为唯一冷却介质，提高了冷却效率；与水冷作为唯一冷却介质，节约用水，降低了运行成本。
[0031]封头4固定设置在阴极棒1上端面，封头4与阴极棒1可以是焊接固定，也可以通过螺纹连接固定，采用分体式结构便于维修，制造工艺简单的特点；封头4内固定设置有隔板5，隔板5将封头4内腔分为左腔室和右腔室，风冷通道3进风口11与左腔室相连通，风冷通道3出风口12与右腔室相连通；端盖8设置在阴极棒1上端面的封头4的内腔，以封闭水冷通道2，防止水冷通道与风冷通道相通。
[0032]具体而言，端盖8开设有贯通孔，两个贯通孔处均固定设置有连接接头13，采用分体式结构，两个连接接头13分别与进水管9、出水管10相连，在长时间运行中，该连接接头与进出水管出现渗漏，漏液也不会进入炉体内，而是经过水冷通道被风带出，如若回风输送管路内有液体经过，可以在回风输送管路上设置湿度传感器或水位报警传感器得知，及时维修，位报警传感器型号为：ad0000 wa600
‑
w水位报警传感器，湿度传感器型号：HM1500LF。
[0033]需要说明的是，右腔室顶壁呈球面结构设置，出风口12位于球面最高处，使得漏液快速地被吹出。
[0034]进风口11、出风口12均开设在封头4上，进风口11与左腔室相连通，出风口12与右腔室相连通。
[0035]进水管9一端与风冷通道3一端相连通，出水管10一端与风冷通道3另一端相连通，进水管9、出水管10另一端均延伸至封头4外部。
[0036]进风通道31、回风通道33、进水通道2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.稀土电解阴极冷却结构，其特征在于，包括：阴极棒(1)，阴极棒(1)内开设有水冷通道(2)和风冷通道(3)；封头(4)，封头(4)固定设置在阴极棒(1)上端面，封头(4)内固定设置有隔板(5)，隔板(5)将封头(4)内腔分为左腔室和右腔室，风冷通道(3)进风口(11)与左腔室相连通，风冷通道(3)出风口(12)与右腔室相连通；端盖(8)，端盖(8)设置在阴极棒(1)上端面以封闭水冷通道(2)；进水管(9)、出水管(10)，进水管(9)一端与风冷通道(3)一端相连通，出水管(10)一端与风冷通道(3)另一端相连通，进水管(9)、出水管(10)另一端均延伸至封头(4)外部；进风口(11)、出风口(12)，进风口(11)、出风口(12)均开设在封头(4)上，进风口(11)与左腔室相连通，出风口(12)与右腔室相连通。2.根据权利要求1所述的稀土电解阴极冷却结构，其特征在于：阴极棒(1)为钨棒；水冷通道(2)包括进水通道(21)、连接水道(22)和回水通道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王薪鹏，林化成，王志远，吴英，
申请(专利权)人：山东南稀金石新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：