CN220376801U - 一种用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，包括电解槽体，所述电解槽体的内部设有用于将其内腔分为电解室和金属收集室的电解槽中间隔墙，所述电解室内部设有安装有若干组电解组件，所述电解组件包括石墨阳极和工字型空腔框式阴极装置。该用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，可以通过阴极装置形成的两个凹型导电面，实现阴极与石墨阳极导电面的最大化相对应，可以提高电流效率；并且能够通过支撑板对阴极框架进行支撑，可以减少阴极变形，从而防止阴极装置和石墨阳极之间短路，并提高电解槽的使用寿命，还可以进一步提高电流的利用效率和熔盐电解槽的生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及熔盐氯化物电解技术领域，具体为一种用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置。
背景技术
熔盐氯化物电解槽中阴极装置是非常关键的部件，关乎电解槽的正常运行，在熔融氯化物电解过程中电解的产品收率的多少与阴极装置密切相关，电解过程液体金属的流通方式也与阴极装置结构形式息息相关，因此在熔盐电解氯化物过程中对阴极装置的形式直接影响到电解槽的效率和大修周期；传统的阴极装置为平板式或平板框式结构，其在熔盐电解过程中，容易造成阳极周围漏电，阴极装置受电解质冲刷造成使用周期缩短；另外，阴极变形后会造成电解槽阴极和阳极之间短路等不足，不利于生产效率的提高。
因此，本申请提供一种用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，用以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，可以通过阴极装置形成的两个凹型导电面，实现阴极与石墨阳极导电面的最大化相对应，可以提高电流效率；并且能够通过支撑板对阴极框架进行支撑，可以减少阴极变形，从而防止阴极装置和石墨阳极之间短路，并提高电解槽的使用寿命，还可以进一步提高电流的利用效率和熔盐电解槽的生产效率，减少投入成本，结构简单，使用方便，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，包括电解槽体，所述电解槽体包括电解槽壳和设置在电解槽壳内壁的耐火保温层，所述电解槽体的内部设有用于将其内腔分为电解室和金属收集室的电解槽中间隔墙，所述电解室的底部设有电解槽平台，所述电解槽平台的底部均匀设置有安装在电解槽体内腔底部的平台支撑。
所述电解室内部设有安装有若干组电解组件，所述电解组件包括石墨阳极和工字型空腔框式阴极装置，所述工字型空腔框式阴极装置包括由若干块钢板焊接而成的阴极框架，所述阴极框架呈工字型，两侧形成两个凹型导电面，阴极框架内部形成阴极内腔，所述阴极框架的一侧上部设置有导液口，阴极框架的另一侧焊接有阴极导电棒，所述阴极导电棒用于连接外部的阴极母线。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电解室的顶部设有气体通道。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电解槽中间隔墙上设有电解质通道。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电解槽体的顶部分别设置有用于密封电解室的电解室盖子和用于密封金属收集室的金属室盖子。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述石墨阳极位于相邻两个阴极框架之间，且石墨阳极不与凹型导电面接触。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述阴极内腔中焊接若干块均匀分布的支撑板。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型示例的用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，可以通过阴极装置形成的两个凹型导电面，实现阴极与石墨阳极导电面的最大化相对应，可以提高电流效率；并且能够通过支撑板对阴极框架进行支撑，可以减少阴极变形，从而防止阴极装置和石墨阳极之间短路，并提高电解槽的使用寿命，还可以进一步提高电流的利用效率和熔盐电解槽的生产效率，减少投入成本，结构简单，使用方便。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型示例的用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，可以通过阴极装置形成的两个凹型导电面，实现阴极与石墨阳极导电面的最大化相对应，可以提高电流效率；并且能够通过支撑板对阴极框架进行支撑，可以减少阴极变形，从而防止阴极装置和石墨阳极之间短路，并提高电解槽的使用寿命，还可以进一步提高电流的利用效率和熔盐电解槽的生产效率，减少投入成本，结构简单，使用方便。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为图1的平面示意图；
图3为本实用新型中工字型空腔框式阴极装置的结构示意图；
图4为图3的立面示意图。
图中：1电解槽壳、2耐火保温层、3平台支撑、4电解槽平台、5工字型空腔框式阴极装置、51阴极框架、52支撑板、53阴极导电棒、54凹型导电面、55阴极内腔、56导液口、6石墨阳极、7气体通道、8电解室盖子、9金属室盖子、10电解槽中间隔墙、11电解质通道。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，包括电解槽体，电解槽体包括电解槽壳1和设置在电解槽壳1内壁的耐火保温层2，电解槽体的内部设有用于将其内腔分为电解室和金属收集室的电解槽中间隔墙10，电解室的底部设有电解槽平台4，电解槽平台4的底部均匀设置有安装在电解槽体内腔底部的平台支撑3。
电解室内部设有安装有若干组电解组件，电解组件包括石墨阳极6和工字型空腔框式阴极装置5，工字型空腔框式阴极装置5包括由若干块钢板焊接而成的阴极框架51，阴极框架51呈工字型，两侧形成两个凹型导电面54，阴极框架51内部形成阴极内腔55，阴极框架51的一侧上部设置有导液口56，阴极框架51的另一侧焊接有阴极导电棒53，阴极导电棒53用于连接外部的阴极母线，工字型空腔框式阴极装置5解决了阴极装置的变形问题，不但减少生成过程中存在的风险而且降低加工成本，提高了电解过程稳定性、可靠性，同时增大了阴极和石墨阳极6对应的导电面积，可以增加产能，延长熔盐氯化物电解槽的使用寿命。
进一步的，电解室的顶部设有气体通道7，气体通道7与熔盐氯化物及液体金属的导液口一一对应，与石墨阳极6组合使用。
进一步的，电解槽中间隔墙10上设有电解质通道11，高温熔盐氯化物和液体金属统一汇聚到工字型空腔框式阴极内腔55后，通过出口统一排出，减少液体金属与气相氯的接触时间。
进一步的，电解槽体的顶部分别设置有用于密封电解室的电解室盖子8和用于密封金属收集室的金属室盖子9，用于密封电解槽内部腔体，避免气体泄漏。
进一步的，石墨阳极6位于相邻两个阴极框架51之间，且石墨阳极6不与凹型导电面54接触，凹型导电面54与石墨阳极6对应的导电面大幅增加，减少了石墨阳极的电流空耗；且熔盐氯化物位于石墨阳极6与凹型导电面54之间，并与凹型导电面54接触无死角，可以完全电离接触面的氯化物。
进一步的，阴极内腔55中焊接若干块均匀分布的支撑板52，支撑板52可以对阴极内腔55起到支撑固定作用，可以在高温环境下防止因为阴极工作面变形引起的短路。
石墨阳极6为碳质材料。
本实用新型可以通过阴极装置形成的两个凹型导电面54，实现阴极与石墨阳极导电面的最大化相对应，可以提高电流效率；并且能够通过支撑板52对阴极框架51进行支撑，可以减少阴极变形，从而防止阴极装置和石墨阳极之间短路，并提高电解槽的使用寿命，还可以进一步提高电流的利用效率和熔盐电解槽的生产效率，减少投入成本，结构简单，使用方便。
本实用新型中未公开部分均为现有技术，其具体结构、材料及工作原理不再详述。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，包括电解槽体，其特征在于：所述电解槽体包括电解槽壳（1）和设置在电解槽壳（1）内壁的耐火保温层（2），所述电解槽体的内部设有用于将其内腔分为电解室和金属收集室的电解槽中间隔墙（10），所述电解室的底部设有电解槽平台（4），所述电解槽平台（4）的底部均匀设置有安装在电解槽体内腔底部的平台支撑（3）；
所述电解室内部设有安装有若干组电解组件，所述电解组件包括石墨阳极（6）和工字型空腔框式阴极装置（5），所述工字型空腔框式阴极装置（5）包括由若干块钢板焊接而成的阴极框架（51），所述阴极框架（51）呈工字型，两侧形成两个凹型导电面（54），阴极框架（51）内部形成阴极内腔（55），所述阴极框架（51）的一侧上部设置有导液口（56），阴极框架（51）的另一侧焊接有阴极导电棒（53），所述阴极导电棒（53）用于连接外部的阴极母线。
2.根据权利要求1所述的用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，其特征在于：所述电解室的顶部设有气体通道（7）。
3.根据权利要求1所述的用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，其特征在于：所述电解槽中间隔墙（10）上设有电解质通道（11）。
4.根据权利要求1所述的用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，其特征在于：所述电解槽体的顶部分别设置有用于密封电解室的电解室盖子（8）和用于密封金属收集室的金属室盖子（9）。
5.根据权利要求1所述的用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，其特征在于：所述石墨阳极（6）位于相邻两个阴极框架（51）之间，且石墨阳极（6）不与凹型导电面（54）接触。
6.根据权利要求1所述的用于高温熔融电解槽的工字型空腔框式阴极装置，其特征在于：所述阴极内腔（55）中焊接若干块均匀分布的支撑板（52）。
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