CN203999854U - 一种10kv节能型电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种10KV节能型电解槽，解决了小容量电解槽存在能耗太高，电能利用率低，劳动强度大，对环境污染大的问题，其特点是设置一个电解炉钢外套(1)，在电解炉钢外套(1)内砌贴一层耐火砖保温层(2)，紧贴耐火砖保温层(2)内设电解炉钢内套(3)，紧贴电解炉钢内套(3)设置耐火混凝土层(4)，紧贴耐火混凝土层(4)设置石墨电解槽(5)，在电解炉口设置电解炉盖(6)，在置电解炉盖(6)两端设置散热器(7)，散热器(7)中左侧设置钨阴极(8)，右侧设置石墨虹吸管(10)，铜阳极(9)设置在电解炉内，密封浇铸模(11)的低端设置有升降移动架(14)，左端链接于石墨虹吸管(10)，右端通过真空管道(12)连接于真空系统，具有运行稳定，降低电解操作强度，改善工作环境，减少环境污的优点，适应于稀土生产设备应用。

Description

一种10KV节能型电解槽

技术领域：

本实用新型属于稀土生产设备制作的技术领域，具体涉及一种10KV节能型电解槽。

背景技术：

稀土的应用，特别是在汽车催化剂、永磁体和充电电池中的应用有望保持增长，这源自未来汽车、计算机、消费电子和手提电子市场需求的增加。这一需求的增长，必将引起与此相关的高纯稀土混和物和稀土分离产品市场需求的增加。未来的五年中，铈、钕在汽车催化转换器和永磁体方面的强力需求，有望继续保持。镍氢充电电池、医用设施、感应器、口腔学和外科用激光仪的稀土应用有望增加。磁致冷、磁致伸缩材料亦有望扩大使用市场，光纤维亦将复苏，这都将直接增加对稀土金属的需求。氟化物体系熔盐电解槽是稀土金属电解生产的主导设备。

目前，用量最大的轻稀土金属镧、铈、镨、钕、及其合金、镝铁合金等都是采用熔盐电解法生产。国内普遍使用2KA-6KA小型电解槽生产轻稀土金属及其合金，镝铁合金等重稀土合金也使用小型电解槽生产。

现有的小容量电解槽存在三方面的重大缺陷：第一，能耗太高，大多单位产品的综合能耗都在10KW·h以上，电能利用率不到30％；第二，机械化程度低，工人劳动强度大；第三，工作环境差，对环境污染大。

10KA以上大型节能型电解槽预计单位产品综合能耗在8.0kW·h以下，较小电解槽节电20％，每电解生产一吨金属钕节约电能2000kW·h，按每kW·h0.7元计，10KA电解槽每生产一吨金属钕比原电解槽可节约电费0.14万元。

年生产稀土金属约5000吨，每吨节约电耗2000kW·h，则一年可节约电耗1000万kW·h，年节约生产成本700万元，社会效益显著。全国年生产稀土金属4.2万吨，熔盐电解法生产金属3.5万吨以上，若辐射至全国同行业实现产业化，将节约电能7000万kW·h，给提倡节约型的国家带来巨大的经济和社会效益，电解槽及其配套工艺的实验成功，将为我国稀土熔盐电解设备节能型大型产业化奠定基础。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种运行稳定、能耗太低，电能利用率高、机械化程度高，工人劳动强度低，改善工作环境差，减少环境污染，并与大型电解槽配套使用的一种10KV节能型电解槽。

本实用新型的技术方案是这样实现的，所述的一种10KV节能型电解槽，其特征在于设置一个电解炉钢外套1，在电解炉钢外套1内砌贴一层耐火砖保温层2，紧贴耐火砖保温层2内设电解炉钢内套3，紧贴电解炉钢内套3设置耐火混凝土层4，紧贴耐火混凝土层4设置石墨电解槽5，在电解炉口设置电解炉盖6，在置电解炉盖6两端设置散热器7，散热器7中左侧设置钨阴极8，右侧设置石墨虹吸管10，铜阳极9设置在电解炉内，密封浇铸模11的低端设置有升降移动架14，左端链接于石墨虹吸管10，右端通过真空管道12连接于真空系统。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1从电解槽构筑成本、材料耐腐蚀性、防熔盐渗漏等角度出发，通过合理的结构设计和严格的防渗层施工，同时电、磁场的分布趋于合理，达到良好的防渗效果，

2.合理设计真空度、虹吸管、浇铸模及升降移动装置，使得虹吸出炉操作简单，运行稳定。

3.本实用新型提出的10KA稀土熔盐电解槽运行稳定，且采用虹吸出炉方式取代过去的人工出炉方式，可降低电解操作强度，并配套尾气收集与处理系统，不但可改善车间工作环境，还可回收部分稀土，减少环境污染。其主要技术、经济指标如下：

a)电解槽运行电流≥10KA；

b)电解槽单位产品能耗不高于8.5kW·h/kg合金；

c)合金产品碳含量低于500ppm，高碳产品通过回炉重熔，产品合格率应达到100％。

d)电解槽连续运行稳定，产品质量稳定，一致性好。

附图说明：

附图1为本实用新型结构示意图

图中：1.电解炉钢外套，2.耐火砖保温层，3.电解炉钢内套，4.耐火混凝土层，5.石墨电解槽，6.电解炉盖，7.散热器，8.钨阴极，9.铜阳极，10.石墨虹吸管，11.密封浇铸模，12.真空管道，13.真空系统，14.升降移动装置。

具体实施方式：

下面结合附图实施例对本实用新型作进一步的详细说明，如附图1所示的一种10KV节能型电解槽，其结果设置是设置一个10KV电解槽炉体，在炉体外设置一个电解炉钢外套1，在电解炉钢外套1内砌贴一层耐火砖保温层2，紧贴耐火砖保温层2内设电解炉钢内套3，紧贴电解炉钢内套3设置耐火混凝土层4，紧贴耐火混凝土层4设置石墨电解槽5，在电解炉口设置电解炉盖6，在置电解炉盖6两端设置散热器7，散热器7中左侧设置钨阴极8，右侧设置石墨虹吸管10，铜阳极9设置在电解炉内，密封浇铸模11的低端设置有升降移动架14，左端链接于石墨虹吸管10，右端通过真空管道12连接于真空系统。

本实用新型借鉴大型铝电解槽的设计中“三场”的计算的经验，结合稀土电解的需要，在三场计算中，首先对温度场和电磁场进行了计算分析。侧重温度场的计算及其在槽体方案选择中的应用。

本实用新型提出的10KA稀土熔盐电解槽运行稳定，且采用虹吸出炉方式取代过去的人工出炉方式，可降低电解操作强度，并配套尾气收集与处理系统，不但可改善车间工作环境，还可回收部分稀土，减少环境污染适应于一般企业应用。

Claims (1)

1.一种10KV节能型电解槽，其特征在于设置一个电解炉钢外套(1)，在电解炉钢外套(1)内砌贴一层耐火砖保温层(2)，紧贴耐火砖保温层(2)内设电解炉钢内套(3)，紧贴电解炉钢内套(3)设置耐火混凝土层(4)，紧贴耐火混凝土层(4)设置石墨电解槽(5)，在电解炉口设置电解炉盖(6)，在置电解炉盖(6)两端设置散热器(7)，散热器(7)中左侧设置钨阴极(8)，右侧设置石墨虹吸管(10)，铜阳极(9)设置在电解炉内，密封浇铸模(11)的低端设置有升降移动架(14)，左端链接于石墨虹吸管(10)，右端通过真空管道(12)连接于真空系统。