CN219297664U - 一种稀土电解石墨阳极装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稀土电解石墨阳极装置，属于稀土电解技术领域。包括石墨阳极和夹具，石墨阳极上端设置有夹持定位端，夹持定位端向石墨阳极外周伸出，夹持定位端上设置有若干上下贯穿的通孔；夹具包括导电定位板、夹板和若干第一连接件，导电定位板中部用于固定，导电定位板一端设置为装夹端，另一端设置为电线连接端，夹板通过第一连接件可拆地装设在装夹端的上方，夹持定位端装夹在导电定位板和夹板之间，第一连接件贯穿通孔。解决传统的石墨阳极存在导电性能差及不便于安装定位的技术问题。

Description

一种稀土电解石墨阳极装置

技术领域

本实用新型涉及稀土电解技术领域，尤其涉及一种稀土电解石墨阳极装置。

背景技术

目前，工业上电解稀土金属常用的方法是熔盐电解法，即在直流电流作用下，含稀土熔盐电解质中的稀土离子在电解槽阴极获得电子还原成金属的稀土金属制取方法。电解槽通常由内外槽体、阴极、阳极、电源和气体吸收装置等组成，其各部件对电解槽运行和使用寿命都会产生影响，尤其是石墨阳极。通常根据石墨阳极安装方式将电解槽分为两种，一种是上插式电解槽，一种是下插式电解槽。上插式电解槽是将石墨阳极固定在电解槽槽盖上，石墨阳极上端通过第一连接件与电极相连，石墨阳极中下段插入到电解槽内部与阴极板相对。石墨阳极通过导电板与电线相连，现有技术在石墨阳极顶部开设螺栓孔，导电板通过螺栓贴合装在石墨阳极上。在通入电流后，石墨阳极温度高螺栓发热严重，石墨阳极与导电板之间有间隙，石墨阳极与导电板接触面小，导电性能下降，电解时电流不稳定，易产生波动，影响电解效率。且为使石墨阳极连接稳固，螺栓深度大会使用时螺栓下部位于熔盐电解质中，石墨阳极消耗后，螺栓影响熔盐电解质成份，造成电解出金属品质下降。具体可如专利CN105951129B的T型石墨阳极，其导电板的连接方式存在上述问题。针对上述问题，专利CN206368201U公布一种电解石墨阳极的夹具及其电解槽，该夹具包括用于夹紧石墨阳极的夹具本体和用于锁紧夹具本体的紧固装置。该万利使用抱箍式结构与石墨阳极连接，其石墨阳极需为圆柱形结构，并不便于安装及石墨阳极轴向的定位。公开号为JP2021021132A的日本专利公开了通过在阳极部件和导电部件之间夹入配置碳制的导电性片，即使按压它们的机构松动，由于碳制的导电性片具有的挠性能够防止空气流入阳极部件和导电部件之间，解决高温下导电部件的特别是与阳极部件的接触面氧化而接触电阻增大的问题。其结构较复杂，且同样存在石墨阳极不便于安装和定位问题。

因此，有必要发明一种即可解决石墨阳极与导电板导电性能下降，又可以便于实现石墨阳极安装定位的石墨阳极极其夹具。

发明内容

本实用新型的目的是，针对上述问题，提供一种稀土电解石墨阳极装置，解决传统的石墨阳极存在导电性能差及不便于安装定位的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种稀土电解石墨阳极装置，包括石墨阳极和夹具，所述石墨阳极上端设置有夹持定位端，所述夹持定位端向所述石墨阳极外周伸出，所述夹持定位端上设置有若干上下贯穿的通孔；所述夹具包括导电定位板、夹板和若干第一连接件，所述导电定位板中部用于固定，所述导电定位板一端设置为装夹端，另一端设置为电线连接端，所述夹板通过所述第一连接件可拆地装设在所述装夹端的上方，所述夹持定位端装夹在所述导电定位板和所述夹板之间，所述第一连接件贯穿所述通孔。

进一步的，所述夹持定位端的下端面设置有第一夹装面，所述夹持定位端的上端面第二夹装面，所述第一夹装面和第二夹装面水平设置且相互平行；所述装夹端的上端面与所述第一夹装面贴合，所述夹板的下端面与所述第二夹装面贴合。

进一步的，所述石墨阳极的外周设为弧面，所述装夹端端部随轮廓所述石墨阳极的外周设置并与所述石墨阳极的外周贴合。

进一步的，所述夹具还包括若干第二连接件，所述第二连接件可拆地与所述导电定位板、夹板连接，所述第二连接件将所述夹板压向所述导电定位板。

进一步的，所述第一连接件和第二连接均包括螺柱和螺母，所述螺柱的下端与所述导电定位板螺接，所述螺母装于所述螺柱的上端并与所述夹板上端面相抵，所述第一连接件的螺柱与所述。

进一步的，所述石墨阳极呈扇形柱体结构，若干所述石墨阳极环绕所述扇形柱体结构的中心轴安装，所述若干所述石墨阳极中部可围成阴极放置部。

由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型使用时，可有两种安装方式，第一种是将夹具和石墨阳极预先装好，之后将整个装置吊装到电解炉上安装；另一种是先将导电定位板安装到电解炉上，之后再安装石墨阳极及通过夹板连接件固定好石墨阳极。两种方案中，均可通过夹具对石墨阳极进行定位固定，安装方便简单。通过导电板和夹板通过夹紧的方式与石墨阳极夹持定位端的夹紧，电解时石墨阳极高温膨胀时，由于连接件的膨胀系数小于石墨阳极的膨胀系数，导电板和夹板间隙扩大得少，而石墨阳极膨胀得多，使得导电板、夹板与石墨阳极两个夹装面贴合的更紧密，石墨阳极与夹具连接面的导电性能不会下降，更利于电解时电流不稳定，保持电解的高效进行。基于上述，夹具可兼具改良导电性能及实现安装定位，解决传统的石墨阳极存在导电性能差及不便于安装定位的技术问题。

2.本实用新型通过第一夹装面的水平设置，第一装夹面可以放置在导电定位板上端面，实现石墨阳极水平高度的定位，导电定位板的装夹端端部可以实现石墨阳极的径向位置的定位安装，通过水平和径向位置的定位，便于石墨阳极的精准安装。

3.本实用新型通过设置有第二连接件，其可以实现夹具对石墨阳极的进一步的夹紧；另外，夹板可以通过第二连接件进行导电，通过第二连接件与夹持定位端实现电路的并联结构，可以进一步降低夹具与石墨阳极的整体电阻。

4.本实用新型通过将石墨阳极设置成扇形柱体结构，使多个石墨阳极安装时，可以围绕在电解炉内空间的外周，石墨阳极中部形成的空间可以用于放置阴极，便于多套石墨阳极的设置，提高电解的效率。

附图说明

图1为本实用新型三维结构图；

图2为本实用新型石墨阳极三维结构图；

图3为本实用新型夹具三维结构图；

图4为本实用新型安装使用三维结构图。

附图中，1-石墨阳极、2-夹具、3-电解炉、11-夹持定位端、12-通孔、13-第一夹装面、14-第二夹装面、21-导电定位板、22-夹板、23-第一连接件、24-第二连接件、25-螺柱、26-螺母。

具体实施方式

以下结合附图对实用新型的具体实施进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1到图3，一种稀土电解石墨阳极装置，包括石墨阳极1和夹具2，石墨阳极1上端设置有夹持定位端11，夹持定位端11向石墨阳极1外周伸出，夹持定位端11上设置有若干上下贯穿的通孔12；夹具2包括导电定位板21、夹板22和若干第一连接件23，导电定位板21中部用于固定，导电定位板21一端设置为装夹端，另一端设置为电线连接端，夹板22通过第一连接件23可拆地装设在装夹端的上方，夹持定位端11装夹在导电定位板21和夹板22之间，第一连接件23贯穿通孔12。

本实施例中，夹持定位端11的下端面设置有第一夹装面13，夹持定位端11的上端面第二夹装面14，第一夹装面13和第二夹装面14水平设置且相互平行；装夹端的上端面与第一夹装面13贴合，夹板22的下端面与第二夹装面14贴合。石墨阳极1的外周设为弧面，装夹端端部随轮廓石墨阳极1的外周设置并与石墨阳极1的外周贴合。通过第一夹装面13的水平设置，第一装夹面可以放置在导电定位板21上端面，实现石墨阳极1水平高度的定位，导电定位板21的装夹端端部可以实现石墨阳极1的径向位置的定位安装，通过水平和径向位置的定位，便于石墨阳极1的精准安装。

本实施例中，夹具2还包括若干第二连接件24，第二连接件24可拆地与导电定位板21、夹板22连接，第二连接件24将夹板22压向导电定位板21。通过设置有第二连接件24，其可以实现夹具2对石墨阳极1的进一步的夹紧；另外，夹板22可以通过第二连接件24进行导电，通过第二连接件24与夹持定位端11实现电路的并联结构，可以进一步降低夹具2与石墨阳极1的整体电阻。具体的，通孔的数量为五个，沿弧形设置，第一连接件23的数量与位置与通孔五一对应，第二连接件24的数量为三个，第二连接件24位于夹持定位端11的外侧沿弧形设置；第一连接件23和第二连接均包括螺柱25和螺母26，螺柱25的下端与导电定位板21螺接，螺母26装于螺柱25的上端并与夹板22上端面相抵，第一连接件23的螺柱25与。

本实施例中，石墨阳极1呈扇形柱体结构，若干石墨阳极1环绕扇形柱体结构的中心轴安装，若干石墨阳极1中部可围成阴极放置部。请参见图4，通过将石墨阳极1设置成扇形柱体结构，使多个石墨阳极1安装时，可以围绕在电解炉3内空间的外周，石墨阳极1中部形成的空间可以用于放置阴极，便于多套石墨阳极1的设置，提高电解的效率。

使用时，可有两种安装方式，第一种是将夹具2和石墨阳极1预先装好，之后将整个装置吊装到电解炉3上安装；另一种是先将导电定位板21安装到电解炉3上，之后再安装石墨阳极1及通过夹板22连接件固定好石墨阳极1。两种方案中，均可通过夹具2对石墨阳极1进行定位固定，安装方便简单。通过导电板和夹板22通过夹紧的方式与石墨阳极1夹持定位端11的夹紧，电解时石墨阳极1高温膨胀时，由于连接件的膨胀系数小于石墨阳极1的膨胀系数，导电板和夹板22间隙扩大得少，而石墨阳极1膨胀得多，使得导电板、夹板22与石墨阳极1两个夹装面贴合的更紧密，石墨阳极1与夹具2连接面的导电性能不会下降，更利于电解时电流不稳定，保持电解的高效进行。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种稀土电解石墨阳极装置，其特征在于：包括石墨阳极和夹具，所述石墨阳极上端设置有夹持定位端，所述夹持定位端向所述石墨阳极外周伸出，所述夹持定位端上设置有若干上下贯穿的通孔；所述夹具包括导电定位板、夹板和若干第一连接件，所述导电定位板中部用于固定，所述导电定位板一端设置为装夹端，另一端设置为电线连接端，所述夹板通过所述第一连接件可拆地装设在所述装夹端的上方，所述夹持定位端装夹在所述导电定位板和所述夹板之间，所述第一连接件贯穿所述通孔。

2.根据权利要求1所述的一种稀土电解石墨阳极装置，其特征在于：所述夹持定位端的下端面设置有第一夹装面，所述夹持定位端的上端面第二夹装面，所述第一夹装面和第二夹装面水平设置且相互平行；所述装夹端的上端面与所述第一夹装面贴合，所述夹板的下端面与所述第二夹装面贴合。

3.根据权利要求1所述的一种稀土电解石墨阳极装置，其特征在于：所述石墨阳极的外周设为弧面，所述装夹端端部随轮廓所述石墨阳极的外周设置并与所述石墨阳极的外周贴合。

4.根据权利要求1所述的一种稀土电解石墨阳极装置，其特征在于：所述夹具还包括若干第二连接件，所述第二连接件可拆地与所述导电定位板、夹板连接，所述第二连接件将所述夹板压向所述导电定位板。

5.根据权利要求4所述的一种稀土电解石墨阳极装置，其特征在于：所述第一连接件和第二连接均包括螺柱和螺母，所述螺柱的下端与所述导电定位板螺接，所述螺母装于所述螺柱的上端并与所述夹板上端面相抵，所述第一连接件的螺柱与所述。

6.根据权利要求1所述的一种稀土电解石墨阳极装置，其特征在于：所述石墨阳极呈扇形柱体结构，若干所述石墨阳极环绕所述扇形柱体结构的中心轴安装，所述若干所述石墨阳极中部可围成阴极放置部。

Images