CN110983383A - 一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法 - Google Patents

一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110983383A
CN110983383A CN201911327749.6A CN201911327749A CN110983383A CN 110983383 A CN110983383 A CN 110983383A CN 201911327749 A CN201911327749 A CN 201911327749A CN 110983383 A CN110983383 A CN 110983383A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphite anode
heating
electromagnetic induction
molten salt
rare earth
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.)
Pending
Application number
CN201911327749.6A
Other languages
English (en)
Inventor
郑龙
王德盛
胡全军
陈大崑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Changting Jinlong Rare Earth Co Ltd
Original Assignee
Fujian Changting Jinlong Rare Earth Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Changting Jinlong Rare Earth Co Ltd filed Critical Fujian Changting Jinlong Rare Earth Co Ltd
Priority to CN201911327749.6A priority Critical patent/CN110983383A/zh
Publication of CN110983383A publication Critical patent/CN110983383A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/06—Operating or servicing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/34—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of metals not provided for in groups C25C3/02 - C25C3/32
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
    • C25C7/025—Electrodes; Connections thereof used in cells for the electrolysis of melts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法，其包括电磁感应加热机构以及主机电源；所述电磁感应加热机构与主机电源电连接；本发明通过设有电磁感应加热机构，使用时，先将待加热的石墨阳极放置在电磁感应加热机构内，之后启动主机电源，电磁感应加热机构把电能转换为电磁能，再由电磁能转换为电能，电能在石墨阳极内部转变为热能，从而达到加热石墨阳极的目的，本发明通过电磁感应原理使得石墨阳极自身产生感应电流，自身发热，减少热传递带来的热损失，能耗损失小；并且，其加热速度快；并且操作方便；不影响熔盐电解炉的操作。

Description

一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法
技术领域
本发明涉及稀土熔盐电解的技术领域，特别是涉及一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法。
背景技术
随着稀土功能材料领域的高速发展，对稀土金属的需求量日益增加。稀土金属常用的生产方法主要为熔盐电解法，在熔盐电解法中，一般选用金属钨作为稀土熔盐电解的阴极材料，选用石墨作为阳极材料，在直流电场作用下，阴离子在石墨阳极上失去电子，失去电子的过程叫氧化过程，稀土离子在钨棒阴极上得到电子，被还原成稀土金属。
随着电化学反应的进行，石墨阳极会消耗变薄，消耗到一定程度时还需要更换，新的石墨阳极在使用前必须进行加热，现有的石墨阳极的加热方式是，在使用前3-5h放在熔盐电解炉的炉口上方进行烘烤，并且在烘烤过程中还需要对石墨阳极进行翻转以致受热均匀，显而易见的，该加热方式需要始终敞开炉口，能耗损失大。
有鉴于此，本发明人针对上述稀土熔盐电解中石墨阳极加热上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能耗损失小的稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置，其包括电磁感应加热机构以及主机电源；所述电磁感应加热机构与主机电源电连接。
所述升温装置还包括功率控制器、PLC、以及温度传感器；所述主机电源通过功率控制器与电磁感应加热机构电连接，并与PLC电连接；所述温度传感器安装在电磁感应加热机构内，并与PLC电连接。
所述电磁感应加热机构包括放置台以及感应线圈；所述感应线圈安装在放置台上，并与主机电源电连接。
所述电磁感应加热机构还包括水冷电缆，所述感应线圈通过水冷电缆与主机电源电连接。
所述电磁感应加热机构还包括隔热罩，所述隔热罩安装在放置台上，所述感应线圈配合在隔热罩内。
一种稀土熔盐电解中石墨阳极的加热方法，所述加热方法通过升温装置完成，并包括以下步骤：
步骤一：将待加热的石墨阳极放置在电磁感应加热机构内；
步骤二：启动主机电源，通过电磁感应加热机构对石墨阳极进行加热。
在所述步骤二中，对石墨阳极进行三个阶段的加热，其中，第一阶段用以去除石墨阳极上的水分；第二阶段用以去除石墨阳极上的有机物；第三阶段用以加热到石墨阳极投入生产所需要的温度。
在所述步骤二中，三个阶段的加热包括：第一阶段是在0-1min内将石墨阳极的温度从0℃加热至150℃；第二阶段是在1-2min内将石墨阳极的温度从150℃加热至400℃；第三阶段是在2-3min内将石墨阳极的温度从400℃加热700℃。
采用上述方案后，本发明通过设有电磁感应加热机构，使用时，先将待加热的石墨阳极放置在电磁感应加热机构内，之后启动主机电源，电磁感应加热机构把电能转换为电磁能，再由电磁能转换为电能，电能在石墨阳极内部转变为热能，从而达到加热石墨阳极的目的，本发明通过电磁感应原理使得石墨阳极自身产生感应电流，自身发热，减少热传递带来的热损失，能耗损失小；并且，其加热速度快；操作方便；不影响熔盐电解炉的操作。
此外，本发明通过根据去除水分、去除有机物以及石墨阳极符合使用的三个阶段所需要的不同的加热温度，分三个阶段对石墨阳极进行加热，避免不同阶段加热温度不够，影响石墨阳极的正常加热，或者加热温度过高，导致能够损失；并且，在使用时，执行开启或者关闭开关操作即可，使得本发明的升温装置具有操作简便的优点。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1所示，为本发明一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置的较佳实施例，其包括电磁感应加热机构1以及主机电源2；电磁感应加热机构1与主机电源2电连接。
应用上述升温装置对石墨阳极进行加热，其加热方法在于，使用时，先将待加热的石墨阳极放置在电磁感应加热机构1内，之后启动主机电源2，电磁感应加热机构1把电能转换为电磁能，再由电磁能转换为电能，电能在石墨阳极内部转变为热能，从而达到加热石墨阳极的目的，本发明通过电磁感应原理使得石墨阳极自身产生感应电流，自身发热，减少热传递带来的热损失，能耗损失小；并且，其加热速度快；并且操作方便；不影响熔盐电解炉的操作。
上述升温装置还包括功率控制器3、可编程逻辑控制器4(英文全称：ProgrammableLogic Controller，英文简称：PLC4)、以及温度传感器5；主机电源2通过功率控制器3与电磁感应加热机构1电连接，并与PLC4电连接；温度传感器5安装在电磁感应加热机构1内，并与PLC4电连接。
使用时，温度传感器5能够识别电磁感应加热机构1内的温度，并将温度数据传递给PLC4，PLC4通过获取的温度数据，利用功率控制器3改变主机电源2的输出功率，从而控制电磁感应加热机构1的加热状态。
在本实施例中，电磁感应加热机构1分三个阶段对石墨阳极进行加热，其中，第一阶段是在0-1min内将石墨阳极的温度从0℃加热至150℃，用以去除石墨阳极上的水分；第二阶段是在1-2min内将石墨阳极的温度从150℃加热至400℃，用以去除石墨阳极上的有机物；第三阶段是在2-3min内将石墨阳极的温度从400℃加热700℃，待温度达到700℃后，即达到加热要求后即可投入生产。
并且，通过多次试验后发现，上述三个阶段的时间、温度设定，不仅能够有效去除石墨阳极上的水分、去除石墨阳极上的有机物以及使得石墨阳极的温度符合投入生产所需要的温度，而且，其所需时间短、效率高，并且能耗小。
本发明通过根据去除水分、去除有机物以及石墨阳极符合使用的三个阶段所需要的不同的加热温度，利用功率控制器3、PLC4以及温度传感器5的配合预先设定好加热模式，分三个阶段对石墨阳极进行加热，避免不同阶段加热温度不够，影响石墨阳极的正常加热，或者加热温度过高，导致能够损失；并且，在使用时，执行开启或者关闭开关操作即可，使得本发明的升温装置具有操作简便的优点。
上述电磁感应加热机构1包括放置台11以及感应线圈12；感应线圈12安装在放置台11上，并与主机电源2电连接。使用时，将石墨阳极放置在放置台11上，安装在放置台11上的感应线圈12环绕配合在石墨阳极的外周。
上述电磁感应加热机构1还包括水冷电缆13，感应线圈12通过水冷电缆13与主机电源2电连接。通过设置有水冷电缆13，能够有效降低连接电缆的温度，避免连接电缆的温度过高而引发故障。
上述电磁感应加热机构1还包括隔热罩14，隔热罩14安装在放置台11上，感应线圈12配合在隔热罩14内。通过设有隔热罩14，能够减少电磁感应加热机构1在加热过程中的热量损失，从而减少能耗损失。
上述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的，这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得所属领域的普通技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置，其特征在于：其包括电磁感应加热机构以及主机电源；所述电磁感应加热机构与主机电源电连接。
2.如权利要求1所述的一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置，其特征在于：所述升温装置还包括功率控制器、PLC、以及温度传感器；所述主机电源通过功率控制器与电磁感应加热机构电连接，并与PLC电连接；所述温度传感器安装在电磁感应加热机构内，并与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置，其特征在于：所述电磁感应加热机构包括放置台以及感应线圈；所述感应线圈安装在放置台上，并与主机电源电连接。
4.如权利要求2所述的一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置，其特征在于：所述电磁感应加热机构还包括水冷电缆，所述感应线圈通过水冷电缆与主机电源电连接。
5.如权利要求2所述的一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置，其特征在于：所述电磁感应加热机构还包括隔热罩，所述隔热罩安装在放置台上，所述感应线圈配合在隔热罩内。
6.一种稀土熔盐电解中石墨阳极的加热方法，其特征在于，所述加热方法通过权利要求1所述的升温装置完成，并包括以下步骤：
步骤一：将待加热的石墨阳极放置在电磁感应加热机构内；
步骤二：启动主机电源，通过电磁感应加热机构对石墨阳极进行加热。
7.如权利要求6所述的一种稀土熔盐电解中石墨阳极的加热方法，其特征在于：在所述步骤二中，对石墨阳极进行三个阶段的加热，其中，第一阶段用以去除石墨阳极上的水分；第二阶段用以去除石墨阳极上的有机物；第三阶段用以加热到石墨阳极投入生产所需要的温度。
8.如权利要求7所述的一种稀土熔盐电解中石墨阳极的加热方法，其特征在于：在所述步骤二中，三个阶段的加热包括：第一阶段是在0-1min内将石墨阳极的温度从0℃加热至150℃；第二阶段是在1-2min内将石墨阳极的温度从150℃加热至400℃；第三阶段是在2-3min内将石墨阳极的温度从400℃加热700℃。
CN201911327749.6A 2019-12-20 2019-12-20 一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法 Pending CN110983383A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911327749.6A CN110983383A (zh) 2019-12-20 2019-12-20 一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911327749.6A CN110983383A (zh) 2019-12-20 2019-12-20 一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110983383A true CN110983383A (zh) 2020-04-10

Family

ID=70073622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911327749.6A Pending CN110983383A (zh) 2019-12-20 2019-12-20 一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110983383A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111613495A (zh) * 2020-06-15 2020-09-01 电子科技大学 一种利用电磁感应加热阴极的方法
CN113363125A (zh) * 2021-06-02 2021-09-07 青岛海越机电科技有限公司 X射线球管旋转阳极靶盘的电磁感应加热除气方法及其装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505787A (en) * 1981-07-13 1985-03-19 Super Fuel Systems Incorporated Process for production of a carbide by-product with microwave energy and aluminum by electrolysis
US20060226001A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Cravens Dennis J Heat and electromagnetic wave generator
CN103695954A (zh) * 2013-12-12 2014-04-02 中国科学院过程工程研究所 一种由钒酸盐直接电解制备三氧化二钒的方法
CN103805786A (zh) * 2014-01-23 2014-05-21 佛山市诺傲再生资源科技有限公司 基于高效电磁感应加热的废杂镍铜锌金属料回收炉
CN204849052U (zh) * 2015-08-13 2015-12-09 青海盐湖机电装备制造有限公司 一种镁电解槽阳极预热装置
CN106757168A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 宁波复能新材料股份有限公司 稀土电解自动控制运行系统
CN107177863A (zh) * 2017-04-06 2017-09-19 中冶天工集团有限公司 一种用于铝电解槽阴极钢棒的加热装置及使用方法
CN107214318A (zh) * 2017-05-22 2017-09-29 马鞍山市晨光高耐磨科技发展有限公司 一种金属液态模锻工艺系统
CN107677134A (zh) * 2017-09-28 2018-02-09 中南大学 一种铝电解槽用阳极炭块热处理炉
CN110129837A (zh) * 2019-06-05 2019-08-16 四川省乐山市科百瑞新材料有限公司 一种可移动石墨电极电加热器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505787A (en) * 1981-07-13 1985-03-19 Super Fuel Systems Incorporated Process for production of a carbide by-product with microwave energy and aluminum by electrolysis
US20060226001A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Cravens Dennis J Heat and electromagnetic wave generator
CN103695954A (zh) * 2013-12-12 2014-04-02 中国科学院过程工程研究所 一种由钒酸盐直接电解制备三氧化二钒的方法
CN103805786A (zh) * 2014-01-23 2014-05-21 佛山市诺傲再生资源科技有限公司 基于高效电磁感应加热的废杂镍铜锌金属料回收炉
CN204849052U (zh) * 2015-08-13 2015-12-09 青海盐湖机电装备制造有限公司 一种镁电解槽阳极预热装置
CN106757168A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 宁波复能新材料股份有限公司 稀土电解自动控制运行系统
CN107177863A (zh) * 2017-04-06 2017-09-19 中冶天工集团有限公司 一种用于铝电解槽阴极钢棒的加热装置及使用方法
CN107214318A (zh) * 2017-05-22 2017-09-29 马鞍山市晨光高耐磨科技发展有限公司 一种金属液态模锻工艺系统
CN107677134A (zh) * 2017-09-28 2018-02-09 中南大学 一种铝电解槽用阳极炭块热处理炉
CN110129837A (zh) * 2019-06-05 2019-08-16 四川省乐山市科百瑞新材料有限公司 一种可移动石墨电极电加热器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱雪岩 等: "基于电磁感应加热技术的金属线材熔融沉积工艺研究", 《制造技术与机床》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111613495A (zh) * 2020-06-15 2020-09-01 电子科技大学 一种利用电磁感应加热阴极的方法
CN111613495B (zh) * 2020-06-15 2021-07-30 电子科技大学 一种利用电磁感应加热阴极的方法
CN113363125A (zh) * 2021-06-02 2021-09-07 青岛海越机电科技有限公司 X射线球管旋转阳极靶盘的电磁感应加热除气方法及其装置
CN113363125B (zh) * 2021-06-02 2023-08-18 青岛海越机电科技有限公司 X射线球管旋转阳极靶盘的电磁感应加热除气方法及其装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110983383A (zh) 一种稀土熔盐电解中石墨阳极的升温装置及加热方法
CN107606946A (zh) 一种高频等离子体在冷坩埚中启动熔化的装置和方法
CN105036521B (zh) 一种电熔窖炉电极带电推进方法
CN106910545A (zh) 一种用于放射性废液冷坩埚玻璃固化处理的启动方法
CN204276853U (zh) 一种常规压铸金属合金的高效高真空成型设备
CN107130267A (zh) 熔盐电解法生产金属或合金的装置
CN113151875A (zh) 一种电磁热耦合的热电化学氧化的设备
CN115925226A (zh) 一种用于高水平放射性废液玻璃固化的电熔炉启动方法
CN107502951A (zh) 石墨悬浮式冷坩埚制取高纯氧化铝多晶体的工艺方法
CN101717962B (zh) 预焙铝电解槽一段三区电加热焙烧法
CN105441988B (zh) 一种熔盐电解法制备单质金属或合金的启炉方法
CN103950971A (zh) 利用智能供氧装置快速制备红丹的方法
CN110981210B (zh) 一种光伏玻璃增透强化连续生产装置及方法
CN110270597B (zh) 一种轧制生产过程中的坯料加热方法
CN204491040U (zh) 一种蓝宝石退火炉装置
CN201292410Y (zh) 熔盐电解装置
CN207231251U (zh) 一种用于预热电解铝阳极的中频加热炉
CN113321403A (zh) 用于熔融玻璃的方法和装置
CN103075883B (zh) 节能电熔镁全自动转炉
CN207775309U (zh) 一种桥堆工装预热台
CN101386411B (zh) 一种使用惰性气体助熔金属硅的方法
CN203253870U (zh) 轴承钢微波高温煅烧炉
CN111809064A (zh) 一种用于紫铜熔化炉的预留熔沟式起熔工艺
CN111668556A (zh) 一种锂电池电芯中频预热卷绕机
CN113587118B (zh) 一种等离子灰渣熔融炉的电弧控制系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200410