CN101696509A - 氧化物熔盐电解生产用的4000a电解炉 - Google Patents
氧化物熔盐电解生产用的4000a电解炉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101696509A CN101696509A CN200910186319A CN200910186319A CN101696509A CN 101696509 A CN101696509 A CN 101696509A CN 200910186319 A CN200910186319 A CN 200910186319A CN 200910186319 A CN200910186319 A CN 200910186319A CN 101696509 A CN101696509 A CN 101696509A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- furnace
- electrolysis
- electrolytic
- electrolytic furnace
- graphite cuvette
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
一种氧化物熔盐电解生产用的4000A电解炉，由阴极、阳极、熔盐、坩埚、石墨槽、钢套等构成。石墨槽与钢套之间填充有填料层，炉面板上的炉口为正方形，炉面板上方安装有散热器，起热平衡稳定炉温作用。本发明筑炉工序简便方法简单，筑炉材料品种少，部分材料价格便宜实用。炉龄到期后只需更换石墨槽内衬即可，炉体其余部分可长期使用。电解温度容易控制产品质量高，电解电流可达4000A产品产量高并易于生产操作。产品含碳量非常易于控制，生产的稀土金属产品因品种不同而电解温度不同，所以含碳量会有所不同，但相同的一点是含碳量都能达到0.03以下，多数品种产品的碳含量可达到0.01左右。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种生产稀土金属及其合金用的电解炉，尤其是氧化物熔盐电解生产用的4000A电解炉。
背景技术
目前用氧化物熔盐电解法生产稀土金属及其合金的电解炉，从规模上说有4000A、6000A、10000A、25000A、30000A电流的电解炉。无论哪种规模的电解炉，其炉体结构不外乎有两种做法。一是由石墨电极加工制成石墨坩埚，外部用石墨粉层、钢套、保温层层层包裹构成，4000A炉型大多采用这种做法。二是用石墨板砌筑，炉体下部用碳质或碳质混合料进行整体打结，防止渗漏。炉体上部用稀土氧化物、氟化物等混合物打结防止石墨氧化，外加保温层，万安培炉型大多采用这种做法。
第一种筑炉法比较简单且成本较低，但炉龄寿命太短一般只有三四个月，导致生产成本居高不下。更重要的缺点是炉温偏高，产品质量随工人生产操作水平高低而波动，碳含量较高。另一面由于炉温偏高，导致电解电流开不上去，4000A的电解炉电流只能达到3000A左右，因此产量偏低。第二种筑炉法较第一种筑炉相比，炉龄有很大提高，但方法复杂且使用的筑炉材料昂贵造价高，同時也存在炉体热平衡不好炉温偏高，碳及其它非稀土杂质含量偏高，影响产品质量进一步提高，为了使电解温度能维持在最佳范围，电解电流往往也达不到电解炉本身的额定电流。用这两种筑炉方法所制造的电解炉都有一个共同的不足之处，就是炉体热平衡不好，生产时炉温很难控制到洽到好处，所以产品碳含量很难有大的提高。
发明内容
为克服上述不足，本发明提供一种筑炉方法简便，材料便宜，炉体热平衡好，产品质量有很大提高的敞口型的氧化物熔盐电解生产用的4000A电解炉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述电解炉由由阴极1、阳极2、熔盐3、坩埚4、石墨槽6、钢套8等构成。石墨槽6与钢套8之间填充有填料层7，起耐高温、抗氧化、保温、紧固石墨槽作用，炉面板9上的炉口12为正方形，炉面板9上方安装有散热器10，起热平衡稳定炉温作用。填料按质量百分比由如下材料构成：水泥20％-80％；粗砂20％-80％；锯未0％-60％；珍珠岩0％-50％。散热器10均匀安装在炉面板9上的炉口12四周。电解炉可以是4000A，也可以是任意一种规模电流的氧化物熔盐电解炉，电流可以从2000A至30000A均可以。
本发明的有益效果是：1、筑炉工序简便方法简单，筑炉材料品种少，部分材料价格便宜实用。炉龄到期后只需更换石墨槽内衬即可，炉体其余部分可长期使用，因此电解炉造价低廉。2、炉体热平衡好，电解温度易控制在最佳范围，不出现电解温度大起大落问题。因而产品中易受筑炉材料或工装器具材质影响的杂质元素，如铁、碳、铜、钼、钨等的含量可大大降低，从而可以提高产品质量。3、由于电解生产过程中电解温度较低，电解过程中的各种消耗也低，所以生产操作时可使用铁勺、铁搅棒，而铁、镍等杂质不会增加，可使直接生产成本有所降低。4、和传统4000A电解炉相比，电解电流即使超过4000A电流，甚止电流高达4800A炉温也不会升的过高而产生废品。由于电流大因此可提高电解炉单产。5、和传统4000A电解炉相比，电解炉槽体容积小于10％-15％，因而熔盐用量可减少同等数量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明炉面示意图。
图中1.阴极，2.阳极，3.熔盐，4.坩埚器，5.金属，6.石墨槽，7.填料层，8.钢套，9.炉面板，10.散热器，11.阳极固定器，12.炉口。
具体实施方式
电解用石墨槽6由石墨制作，用来盛放熔盐3；石墨槽6外围用钢套8固套，中间填充填料层7，填料层7由水泥20％-80％；粗砂20％-80％；锯未0％-60％；珍珠岩0％-50％按质量百分比配置而成；阴阳极置于电解炉熔融熔盐中；炉体上方盖有炉面板9，炉面板9上方安装有散热器10；炉口12为正方形。
实施例1：
电解原料为混合稀土氧化物，其原料按质量百分比为：
TRE 97％ Fe2O3 0.05％
La2O3 33％-37％ SiO2 0.02％
CeO2 44％-48％ CaO 0.05％
Pr11O6 4％-5％ MgO 0.01％
Nd2O3 14％-15％ Cl- 0.1％
灼减1％
将上述原料置于坩埚器4内，电解电流3800A-4200A、槽电压9V-11V、8台4000A电解炉，20日共生产混合稀土金属17280公斤，平均每台电解炉每小时生产4.5公斤金属。
下面表一、表二为生产的混合金属分析结果。表中分析数据由日本国中央电气工业株式会社完成。
分析资料表明本发明4000A氧化物熔盐电解炉生产的混合稀土金属产品其稀土总量平均值可以达到99.82，碳含量平均值可以达到0.004。目前在氧化物熔盐电解法生产中，其产品质量水平属国内外领先，本发明实用价值比较高，可适用于3000A至30000A任何规模炉型，其炉龄长，生产操作简便安全可靠产品质量产量高。
实施例2(单一稀土金属钕生产实例)：
电解槽按照本发明4000A氧化物熔盐电解炉制作方法制造，由石墨槽、填料层、钢套、炉面板、散热器、阴极、阳极等构成。阴阳极置于电解炉熔融熔盐中，原料为单一稀土氧化钕，电解熔盐为单一稀土氟化钕。
原料中：99％＜TREO＜100％ 0＜La2O3＜0.05 0＜CeO2＜0.05 0＜Pr6O11＜0.05
0＜Fe2O3＜0.03 0＜SiO2＜0.02 0＜CaO＜0.05 0＜MgO＜0.01
生产时电解电流控制在4000A-4600A，槽电压9V-11V，电解温度控制在1020度-1080度。每台电解炉，每5分钟加一次原料，每次加料0.5公斤。每45分钟出一次炉，每炉生产金属钕0.4公斤，每台电解炉每日生产金属钕120公斤。
产品质量分析结果如下：
TREM 99.48％ La＜0.03 Ce＜0.05 Pr＜0.04 Fe0.058 AI 0.010
Si 0.010 Ca＜0.010 Mg＜0.010 Mo 0.013 O0.016 C 0.012
实施例3(镨钕稀土合金生产实例)：
电解槽按照本发明4000A氧化物熔盐电解炉制作方法制造，由石墨槽填料层、外钢套、炉面板、散热器、阳极、阴极等构成。阴阳极置于电解炉熔融熔盐中，原料为混合镨钕稀土氧化物，电解熔盐为混合镨钕稀土氟化物。
原料中：98.5％＜TREO＜100％ 0＜La2O3＜0.05 0＜CeO2＜0.05 Pr6O11 20％ Nd2O3 80％
Nd2O3 80％ 0＜Fe2O3＜0.01 0＜SiO2＜0.02 0＜CaO＜0.05 0＜MgO＜0.01
生产时电解电流控制在4000A-4200A，槽电压9V-11V，电解温度控制在1000度-1040度。每台电解炉，每5分钟加一次原料，每次加料0.5公斤。每45分钟出一次炉，每炉生产镨钕稀土金属0.4公斤，每台电解炉每日生产镨钕稀土金属120公斤。
产品质量分析结果如下：
TREM 99.50％ La＜0.03 Ce 0.034 Pr 19.87％ Nd 79.93％ Fe 0.086
AI 0.012 Si 0.011 Ca＜0.01 Mg＜0.01 O 0.016 C 0.008
本发明23实施例结果分析表明，本发明氧化物熔盐电解炉适用于能用氧化物熔盐电解法生产的所有稀土金属，其实用价值很高，是目前氧化物熔盐电解炉的升级换代炉型。
Claims (4)
1.一种氧化物熔盐电解生产用的4000A电解炉，由阴极(1)、阳极(2)、熔盐(3)、坩埚(4)、石墨槽(6)、钢套(8)等构成
其特征在于：石墨槽(6)与钢套(8)之间填充有耐高温、抗氧化、保温、紧固石墨槽作用的填料层(7)，炉面板(9)上的炉口(12)为正方形，炉面板(9)上方安装有起热平衡稳定炉温的散热器(10)。
2.根据权利1所述的氧化物熔盐电解生产用的4000A电解炉，其特征在于填料层(7)的填料按质量百分比由如下材料构成：
水泥 20％-80％；
粗砂 20％-80％；
锯未 0％-60％；
珍珠岩 0％-50％。
3.根据权利1所述的氧化物熔盐电解生产用的4000A电解炉，其特征在于：散热器(10)均匀安装在炉面板(9)上的炉口(12)四周。
4.根据权利1所述的氧化物熔盐电解生产用的4000A电解炉，其特征在于电解炉的电流是2000A至46000A任意一种规格。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101863197A CN101696509B (zh) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | 氧化物熔盐电解生产用的4000a电解炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101863197A CN101696509B (zh) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | 氧化物熔盐电解生产用的4000a电解炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101696509A true CN101696509A (zh) | 2010-04-21 |
| CN101696509B CN101696509B (zh) | 2011-03-16 |
Family
ID=42141633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101863197A Active CN101696509B (zh) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | 氧化物熔盐电解生产用的4000a电解炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101696509B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109371429A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-22 | 乐山有研稀土新材料有限公司 | 一种提高稀土金属产品质量的方法 |
| CN111094631A (zh) * | 2017-08-01 | 2020-05-01 | 波士顿电冶公司 | 电解生产活性金属 |
| CN111778524A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-16 | 吴高武 | 一种防漏的稀土金属电解槽装置 |
| CN111965225A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-20 | 沈阳广泰真空科技有限公司 | 一种真空感应熔炼炉中的坩埚监测方法及装置 |
| CN117385419A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 赣州晨光稀土新材料有限公司 | 一种稀土夹埚自动出炉装置 |
-
2009
- 2009-10-26 CN CN2009101863197A patent/CN101696509B/zh active Active
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111094631A (zh) * | 2017-08-01 | 2020-05-01 | 波士顿电冶公司 | 电解生产活性金属 |
| JP2020529517A (ja) * | 2017-08-01 | 2020-10-08 | ボストン エレクトロメタラジカル コーポレイションＢｏｓｔｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 反応性金属の電解生成 |
| CN111094631B (zh) * | 2017-08-01 | 2022-11-18 | 波士顿电冶公司 | 电解生产活性金属 |
| CN109371429A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-22 | 乐山有研稀土新材料有限公司 | 一种提高稀土金属产品质量的方法 |
| CN109371429B (zh) * | 2018-11-30 | 2020-05-19 | 乐山有研稀土新材料有限公司 | 一种提高稀土金属产品质量的方法 |
| CN111965225A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-20 | 沈阳广泰真空科技有限公司 | 一种真空感应熔炼炉中的坩埚监测方法及装置 |
| CN111965225B (zh) * | 2020-07-17 | 2023-09-22 | 沈阳广泰真空科技股份有限公司 | 一种真空感应熔炼炉中的坩埚监测方法及装置 |
| CN111778524A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-16 | 吴高武 | 一种防漏的稀土金属电解槽装置 |
| CN117385419A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 赣州晨光稀土新材料有限公司 | 一种稀土夹埚自动出炉装置 |
| CN117385419B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-03-08 | 赣州晨光稀土新材料有限公司 | 一种稀土夹埚自动出炉装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101696509B (zh) | 2011-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101696509B (zh) | 氧化物熔盐电解生产用的4000a电解炉 | |
| CN107572532A (zh) | 一种钛硅物料直接制备高纯硅和钛硅合金的方法 | |
| CN105088274B (zh) | 一种处理及回收铝电解固体废料的装置 | |
| CN101117723B (zh) | 氟化体系共电沉积制备Gd-Mg中间合金的方法 | |
| CN102011015A (zh) | 一种粗铅精炼脱除砷、锑、铜的方法 | |
| CN105543563B (zh) | 一种减少钛元素烧损的锌铜钛中间合金熔炼方法 | |
| CN106435235A (zh) | 一种耐热电工圆铝杆的制备方法 | |
| CN104805471A (zh) | 下阴极电解与原位铸锭同步制备稀土金属的方法和装置 | |
| CN103673619A (zh) | 一种高炉龄中频感应炉石英砂筑炉方法及使用方法 | |
| CN200952043Y (zh) | 电解生产稀土金属及其合金的液态阴极电解槽 | |
| CN104328458B (zh) | 一种高产节能稀土金属电解炉 | |
| CN104313643A (zh) | 一种两段熔盐电解法生产高纯锑的方法 | |
| CN103498060B (zh) | 一种制备金属钒的方法 | |
| CN107475752A (zh) | 一种锡渣低温熔盐电解清洁冶金方法及装置 | |
| CN203360596U (zh) | 一种生产稀土金属及合金的熔盐电解槽 | |
| CN103556023A (zh) | 镧铈－镁中间合金及其生产方法 | |
| CN107012361A (zh) | 一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法 | |
| CN204198869U (zh) | 一种高产节能稀土金属电解炉 | |
| CN106702175A (zh) | 一种废杂铜复合精炼剂 | |
| CN103484899A (zh) | 一种氟化物熔盐体系共电沉积制备高锆Mg-RE-Zr中间合金的方法 | |
| CN204959051U (zh) | 一种处理及回收铝电解固体废料的装置 | |
| CN102925931B (zh) | 侧插潜没式下阴极稀土熔盐电解槽 | |
| CN201680726U (zh) | 可旋转单相电弧炉 | |
| CN203999851U (zh) | 稀土氧化物电解用的6000a电解炉 | |
| CN107760922A (zh) | 一种高能动力铅酸蓄电池板栅合金及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: GANZHOU CHENGUANG RARE EARTH NEW MATERIAL CO., LTD Free format text: FORMER NAME: GANZHOU CHENGUANG TOMBARTHITE NEW MATERIALS CO., LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 341000, Jiangxi, China, Ganzhou, the long march road, the sky on the ground floor of the office building, floor 6 Patentee after: Ganzhou Chenguang Rare Earth New Material Co., Ltd. Address before: 341000, Jiangxi, China, Ganzhou, the long march road, the sky on the ground floor of the office building, floor 6 Patentee before: Ganzhou Chenguang Tombarthite New Materials Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 6 / F, Tianji Huating office building, 2 Changzheng Avenue, Ganzhou City, Jiangxi Province Patentee after: Ganzhou Chenguang Rare Earths New Material Shares Co.,Ltd. Address before: 6 / F, Tianji Huating office building, 2 Changzheng Avenue, Ganzhou City, Jiangxi Province Patentee before: GANZHOU CHEN GUANG RARE EARTHS NEW MATERIAL SHARES Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |