CN105951129A - T型石墨阳极 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种T型石墨阳极，包括阳极本体，阳极本体为用于与另外至少一个阳极本体围成一圈并放置于石墨槽内的结构；阳极本体包括本体上部和本体下部，本体上部包括外侧壁、内侧壁、上端面和下端面，外侧壁为与石墨槽内壁相适配的结构，下端面与本体下部连接，本体上部还设有能使至少两个相邻的T型石墨阳极紧密相靠的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面相适应，外侧壁、第一侧面和第二侧面相对于本体下部的侧壁向外凸出。本发明的T型石墨阳极，其结构简单，石墨阳极的利用率大大提升，石墨槽的使用寿命也能大幅提高，降低生产成本；增加了导电板和石墨阳极的接触面，降低了电耗。

Description

T型石墨阳极

技术领域

本发明涉及稀土电解领域，尤其涉及一种T型石墨阳极。

背景技术

目前，采用氟盐体系生产单一稀土金属或稀土合金，该电解工艺采用的是块状圆弧形石墨作为阳极，电解安装方式采用上挂式阳极。石墨阳极属于自耗式阳极，在生产过程中会不断的消耗变小变薄，所以必须定时更换，才能保证生产得以正常进行。生产过程中发现，石墨阳极露在熔盐电解质外面部分由于在高温的情况下与空气直接接触、腐蚀，其消耗速度比处在熔盐电解质中部分的消耗速度要快，以及电解质以上的阳极之间存在较大的缝隙，使石墨槽也有较大一部分面积露在空气当中，对石墨槽造成不可修复的氧化腐蚀，导致会出现下面的情况：1、石墨阳极与导电板的紧固连接处由于被空气氧化变小，使阳极与导电板之间的连接导电作用急速降低，影响正常生产，所以石墨阳极需要提前更换，才能达到生产要求，从而降低了石墨阳极的利用率，增加了石墨阳极的使用成本。2、石墨槽在生产电解过程中需要得到较好的保护，但是由于阳极的消耗，阳极之间的间隙也逐渐变大，使裸露在空气中的石墨槽面积增大，与空气直接接触氧化，增加了穿槽停炉的危险。3、增加了石墨阳极与导电板之间的连接电阻，导致在相同的电解电流下电解电压更高，从而增加了电解电耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种T型石墨阳极，其结构简单，石墨阳极的利用率大大提升，石墨槽的使用寿命也能大幅提高，降低生产成本；增加了导电板和石墨阳极的接触面，降低了电耗。

为实现上述目的，本发明提供一种T型石墨阳极，包括阳极本体，所述阳极本体为用于与另外至少一个阳极本体围成一圈并放置于石墨槽内的结构；其特征在于：阳极本体包括本体上部和本体下部，所述本体上部包括外侧壁、内侧壁、上端面和下端面，所述外侧壁为与石墨槽内壁相适配的结构，所述下端面与所述本体下部连接；本体上部还设有能使至少两个相邻的T型石墨阳极紧密相靠的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和第二侧面相适应，所述外侧壁、第一侧面和第二侧面相对于所述本体下部的侧壁向外凸出。

作为本发明的进一步改进，所述本体上部的水平截面为轴对称图形。

作为本发明的更进一步改进，所述本体上部的水平截面为1/N圆弧型，所述N为大于1的数。

作为本发明的更进一步改进，所述本体上部的水平截面为1/N圆弧型，所述N为大于等于2的整数，该阳极本体为能够与其它个与其相同的阳极本体围成一圈并放置于石墨槽内的结构。

作为本发明的更进一步改进，所述本体上部的水平截面为1/4圆弧型，该阳极本体为能够与其它三个与其相同的阳极本体围成一圈并放置于石墨槽内的结构。

作为本发明的更进一步改进，所述本体上部的水平截面为梯形，其中，该水平截面上两条相互平行的边缘线分别为位于所述外侧壁上的与所述内侧壁上的线段。

作为本发明的更进一步改进，所述本体上部的水平截面和本体下部的水平截面形状相同。

有益效果

与现有技术相比，本发明的T型石墨阳极有以下优点：

1、石墨阳极的利用率大幅提高，从之前的60％提高到现在的85％以上；

2、对石墨槽增加一层保护，使石墨槽的使用寿命也有大幅度的延长；

3、在石墨阳极使用的最后阶段，也能达到较好的连接导电效果，使导电板与石墨阳极更紧密的相连，有效的保持良好电解状态，同时也降低了电耗，节约电量15％以上；

4、阳极本体水平截面的圆弧状轴线为1/4圆弧，这种结构的阳极本体方便生产，相比于采用其它弧度的结构，该种阳极本体在其使用一段时间并消耗后也方便更换。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为旧式石墨阳极与石墨槽的使用状态俯视图；

图2为图1中的A向剖视图；

图3为旧式石墨阳极的俯视图；

图4为旧式石墨阳极的正视图；

图5为本发明的石墨阳极与石墨槽的使用状态俯视图之一；

图6为图5中的B向剖视图；

图7为本发明的石墨阳极的俯视图之一；

图8为本发明的石墨阳极的正视图之一；

图9为本发明的石墨阳极与石墨槽的使用状态俯视图之二；

图10为本发明的石墨阳极的俯视图之二。

图中，1、阳极本体；11、本体上部；12、本体下部；2、石墨槽；3、电解质；4、导电板；5、螺丝。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例。

实施例1

目前，石墨阳极的阳极本体1数量为四个，每个阳极本体1的水平截面的轴线为圆弧状，其为1/4圆弧，如图3和图4所示。四个阳极本体1竖向布置并围成一圈放置于石墨槽2内；阳极本体1的一部分浸泡在电解质3中，电解质3为熔盐电解质；相邻的两个阳极本体1之间留有间距，阳极本体1的顶端通过螺钉5与导电板4连接，如图1和图2所示。

生产过程中发现，这种结构的石墨阳极露在电解质3外面的部分由于在高温的情况下与空气直接接触、腐蚀，其消耗速度比处在电解质3中部分的消耗速度要快；而且，相邻两个石墨阳极上高出电解质3液面的部分存在较大的缝隙，使石墨槽2也有较大一部分面积露在空气当中，对石墨槽2造成不可修复的氧化腐蚀，导致会出现下面的情况：1、石墨阳极上与导电板4的紧固连接处由于被空气氧化变小，使石墨阳极与导电板4之间的连接导电作用急速降低，影响正常生产，所以石墨阳极需要提前更换，才能达到生产要求，从而降低了石墨阳极的利用率，增加了石墨阳极的使用成本；2、石墨槽2在生产电解过程中需要得到较好的保护，但是由于石墨阳极的消耗，相邻石墨阳极之间的间隙也逐渐变大，使裸露在空气中的石墨槽2面积增大，与空气直接接触氧化，增加了穿槽停炉的危险；3、增加了石墨阳极与导电板4之间的连接电阻，导致在相同的电解电流下电解电压更高，从而增加了电解电耗。

本发明的具体实施方式如图5至8所示，一种T型石墨阳极，包括阳极本体1。阳极本体1为用于与另外至少一个阳极本体1围成一圈并放置于石墨槽内的结构。阳极本体1包括本体上部11和本体下部12。本体上部11包括外侧壁111、内侧壁112、上端面113和下端面114。外侧壁111为与石墨槽内壁相适配的结构。下端面114与本体下部12连接。本体上部11还设有能使至少两个相邻的T型石墨阳极紧密相靠的第一侧面115和第二侧面116。第一侧面115和第二侧面116相适应。外侧壁111、内侧壁112、第一侧面115和第二侧面116相对于本体下部12的侧壁向外凸出。

本体上部11的水平截面为轴对称图形，这种结构不仅生产方便，而且各阳极本体1围成一圈布置后其结构稳定性好，避免出现各阳极本体1散开的情况。本体上部11的水平截面为1/4圆弧型，该阳极本体1能够与其它三个与其相同的阳极本体1围成一圈并放置于石墨槽内。这种结构的阳极本体1方便生产，相比于采用其它弧度的结构，该种阳极本体在其使用一段时间并消耗后也方便更换。

本体上部11的水平截面和本体下部12的水平截面形状相同。其中，本体下部12的水平截面尺寸与图3中的旧式石墨阳极的水平截面尺寸相同。该种结构更方便生产，生产成本低。

如图5和图6所示，阳极本体1数量为四个，四个阳极本体1竖向布置并围成一圈放置于石墨槽2内。其中，本体上部11的外侧壁111靠在石墨槽2的内壁上，相邻两个本体上部11上的第一侧面115和第二侧面116相接触。本体上部11的上端面113通过螺钉5与导电板4连接，石墨阳极的利用率大幅提高，从之前的60％提高到现在的85％以上；在石墨阳极使用的最后阶段，也能达到较好的连接导电效果，使导电板4与石墨阳极更紧密的相连，有效的保持良好电解状态，同时也降低了电耗，节约电量15％以上。相邻的本体下部12之间留有间隙，本体下部12浸泡在电解质3内，电解质3的液面位于本体上部11的上端面113和下端面114之间。通过本体上部11侧壁上相对本体下部12侧壁凸出的部分，来填补旧式设计中相邻两个石墨阳极高出电解质3液面部分之间的间距，以减少石墨槽2内壁上与空气接触的面积，减少氧化和穿槽停炉的可能，使石墨槽2的使用寿命也有大幅度的延长。

上述实施例中，本体上部11的水平截面为1/N圆弧型，N为大于1的数，该阳极本体1能够与其它至少一个与其水平截面弧度不同的阳极本体1围成一圈并放置于石墨槽2内；N还可以为大于等于2的整数，例如N等于3，该阳极本体1能够与其它两个与其相同的阳极本体1围成一圈并放置于石墨槽2内。

实施例2

如图9和图10所示，与实施例1的不同之处在于，本实施例中的本体上部11的水平截面为梯形。其中，该水平截面上两条相互平行的边缘线分别为位于外侧壁111上的与内侧壁112上的线段。第一侧面115与外侧壁111的夹角为45°；第二侧面116与外侧壁111的夹角为45°。阳极本体1能够与其它三个与其相同的阳极本体1围成一圈并放置于竖直投影为正方形的石墨槽2内。

上述实施例中，若石墨槽2的竖直投影为五边形、六边形等其它多边形，则石墨槽2中阳极本体1的数量、第一侧面115与外侧壁111的夹角、第二侧面116与外侧壁111的夹角等进行相应的改变即可实现。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (7)

1.一种T型石墨阳极，包括阳极本体(1)，所述阳极本体(1)为用于与另外至少一个阳极本体(1)围成一圈并放置于石墨槽内的结构；其特征在于：阳极本体(1)包括本体上部(11)和本体下部(12)，所述本体上部(11)包括外侧壁(111)、内侧壁(112)、上端面(113)和下端面(114)，所述外侧壁(111)为与石墨槽内壁相适配的结构，所述下端面(114)与所述本体下部(12)连接；本体上部(11)还设有能使至少两个相邻的T型石墨阳极紧密相靠的第一侧面(115)和第二侧面(116)，所述第一侧面(115)和第二侧面(116)相适应，所述外侧壁(111)、第一侧面(115)和第二侧面(116)相对于所述本体下部(12)的侧壁向外凸出。

2.根据权利要求1所述的一种T型石墨阳极，其特征在于,所述本体上部(11)的水平截面为轴对称图形。

3.根据权利要求2所述的一种T型石墨阳极，其特征在于,所述本体上部(11)的水平截面为1/N圆弧型，所述N为大于1的数。

4.根据权利要求2所述的一种T型石墨阳极，其特征在于,所述本体上部(11)的水平截面为1/N圆弧型，所述N为大于等于2的整数，该阳极本体(1)为能够与其它(N-1)个与其相同的阳极本体(1)围成一圈并放置于石墨槽内的结构。

5.根据权利要求2所述的一种T型石墨阳极，其特征在于,所述本体上部(11)的水平截面为1/4圆弧型，该阳极本体(1)为能够与其它三个与其相同的阳极本体(1)围成一圈并放置于石墨槽内的结构。

6.根据权利要求2所述的一种T型石墨阳极，其特征在于,所述本体上部(11)的水平截面为梯形，其中，该水平截面上两条相互平行的边缘线分别为位于所述外侧壁(111)上的与所述内侧壁(112)上的线段。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种T型石墨阳极，其特征在于,所述本体上部(11)的水平截面和本体下部(12)的水平截面形状相同。