CN202925115U - 电解稀土用阴极棒冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及稀土电解领域，具体为一种电解稀土用阴极棒冷却装置，解决现有阴极棒的热交换结构存在易结垢、难清理、费时费力等问题，包括套筒及注水金属管，套筒上设有进水口和出水口，还包含冷却水箱、设置于冷却水箱内的冷却立管及分别与冷却立管连接的冷却横管，冷却立管之间布置有金属螺旋冷却管，冷却立管与冷却横管连接处安装水泵，冷却横管另一端通过冷却软管分别与进水口和出水口连通。结构简单、设计合理、换热效果好，而且清洗水垢方便、快速，只需清理冷却水箱内冷却立管及金属螺旋冷却管的外部水垢即可，不需要拆装冷却管路，省时省力，有效防止了阴极棒体被氧化损坏，使阴极棒体的使用寿命提高了3~5倍，经济效益显著。
Description
技术领域
本实用新型涉及稀土电解领域，具体为一种电解稀土用阴极棒冷却装置。
背景技术
稀土是一种同时具有电、磁、光以及生物等多种特性的新型功能材料，是高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等起着重要作用。我国是世界第一大稀土资源国，已探明的稀土资源量约6588万吨，我国稀土资源不但储量丰富，而且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位及矿点分布合理等优势，为我国稀土工业的发展奠定了坚实的基础。
目前，工业上大批量生产混合稀土金属一般使用熔盐电解法，这一方法是把稀土氧化物、稀土氯化物等稀土化合物加热熔融后作为电解原料，钨棒或钼棒作为阴极，石墨坩埚作为阳极，同时兼做电解槽，然后通以电流进行直流电解，最后在阴极上析出稀土金属。但是在上述冶炼过程中，电解液会产生大量的氧气，再加上电解所需要的高温环境，这样就极易使电解液上方裸露于空气中的阴极棒被氧化损坏，为了解决这一问题，申请人在专利号为201120199056.6的专利申请中公开了一种带防氧化保护装置的阴极棒，在电解液以上部分的阴极棒体外设置套筒，并在其上缠绕注水金属管，利用进入注水金属管内的循环冷却水与高温阴极棒体进行热交换，从而降低阴极棒体的温度。这种做法虽然在一定程度上解决了阴极棒被氧化损坏的问题，但是也存在一些问题，由于循环冷却水是封闭在注水金属管内，而注水金属管是封闭在套筒内，当系统长时间运行后，管内极易结垢，影响换热效果，在清理污垢时，必须拆开套筒和所有管路，而且内部污垢很难清理，不仅操作繁琐、费时费力、影响正常生产，而且清理效果不够理想。
发明内容
本实用新型为了解决现有阴极棒的热交换结构存在易结垢、难清理、费时费力等问题，提供一种电解稀土用阴极棒冷却装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：电解稀土用阴极棒冷却装置，包括设置于阴极棒上端外部的套筒以及位于套筒内、并缠绕于阴极棒上的注水金属管，套筒上设有与注水金属管两端分别连接的进水口和出水口，本实用新型的创新点在于还包含一个充满冷却介质的冷却水箱、并列设置于冷却水箱内的冷却立管以及分别与冷却立管连接、并位于冷却水箱外部的冷却横管，两个冷却立管之间由上至下间隔布置有两端分别与其贯通的金属螺旋冷却管，冷却立管与冷却横管连接处安装有水泵，两个冷却横管另一端通过冷却软管分别与套筒上的进水口和出水口连通。
为了进一步优化该冷却装置的结构设计，完善其功能，本实用新型所述其中一个冷却横管上安装有冷却介质进出口阀及压力表，另一个冷水横管上安装有排汽阀及水位计。其中压力表可监控系统内冷却水的压力情况，排汽阀可用于排放冷却系统中因热量交换所产生的蒸汽，保持系统压力稳定，水位计可实时反应系统内水位情况，保证冷却效果。
采用本实用新型的结构设计，将循环冷却水封闭在由注水金属管、冷却软管、冷却横管、冷却立管以及金属螺旋冷却管所构成的封闭系统内，而将冷却立管及金属螺旋冷却管放置在充满冷却介质的冷却水箱内，与系统中的循环冷却水进行热交换，保证封闭系统中冷却水的温度，从而降低阴极棒体的温度。
与现有技术相比，本实用新型结构简单、设计合理、换热效果好，而且清洗水垢方便、快速，只需清理冷却水箱内冷却立管及金属螺旋冷却管的外部水垢即可，不需要拆装冷却管路，省时省力，有效防止了阴极棒体被氧化损坏，使阴极棒体的使用寿命提高了3~5倍，经济效益显著，具有很好的推广价值和使用价值。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1-阴极棒；2-套筒；3-进水口；4-出水口；5-冷却水箱；6-冷却立管；7-冷却横管；8-金属螺旋冷却管；9-水泵；10-冷却软管；11-冷却介质进出口阀；12-压力表；13-排汽阀；14-水位计；15-电解槽。
具体实施方式
电解稀土用阴极棒冷却装置，如图1所示，包括设置于阴极棒1上端外部的套筒2以及位于套筒内、并缠绕于阴极棒上的注水金属管，套筒上设有与注水金属管两端分别连接的进水口3和出水口4，还包含一个充满冷却介质的冷却水箱5、并列设置于冷却水箱内的冷却立管6以及分别与冷却立管连接、并位于冷却水箱外部的冷却横管7，两个冷却立管之间由上至下间隔布置有两端分别与其贯通的金属螺旋冷却管8，冷却立管6与冷却横管7连接处安装有水泵9，两个冷却横管另一端通过冷却软管10分别与套筒上的进水口3和出水口4连通。其中一个冷却横管7上安装有冷却介质进出口阀11及压力表12，另一个冷水横管7上安装有排汽阀13及水位计14。
Claims (2)
1.一种电解稀土用阴极棒冷却装置，包括设置于阴极棒（1）上端外部的套筒（2）以及位于套筒内、并缠绕于阴极棒上的注水金属管，套筒上设有与注水金属管两端分别连接的进水口（3）和出水口（4），其特征是还包含一个充满冷却介质的冷却水箱（5）、并列设置于冷却水箱内的冷却立管（6）以及分别与冷却立管连接、并位于冷却水箱外部的冷却横管（7），两个冷却立管之间由上至下间隔布置有两端分别与其贯通的金属螺旋冷却管（8），冷却立管（6）与冷却横管（7）连接处安装有水泵（9），两个冷却横管另一端通过冷却软管（10）分别与套筒上的进水口（3）和出水口（4）连通。
2.根据权利要求1所述的电解稀土用阴极棒冷却装置，其特征是其中一个冷却横管（7）上安装有冷却介质进出口阀（11）及压力表（12），另一个冷水横管（7）上安装有排汽阀（13）及水位计（14）。
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| CN104611732A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-05-13 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 气冷阴极、熔盐电解装置及电解方法 |
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2012
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| CN104611732A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-05-13 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 气冷阴极、熔盐电解装置及电解方法 |
| CN104611732B (zh) * | 2015-02-15 | 2017-03-22 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 气冷阴极、熔盐电解装置及电解方法 |
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