CN217324352U - 一种稀土电解阴极连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稀土电解阴极连接装置，属于电解装置领域。由第一铜排1、第二铜排2、阴极棒3组成；阴极棒3的上部嵌入凹槽5与第二铜排2焊接，使用螺栓通过第三孔7和第二孔6将阴极棒3固定在第二铜排2上，第二铜排2与第一铜排1通过螺栓穿过通孔4连接，第二铜排2为扁平长方体状，降低了冷却介质溅入炉台***的风险，有效降低槽压0.5～0.8V，节电约8％；电解一段时间后，将阴极棒3拆卸下并对其下部打磨，再将阴极棒3的下部嵌入凹槽5与第二铜排2焊接，使用螺栓通过第三孔7和第二孔6将阴极棒3固定在第二铜排2上，阴极棒3掉头继续使用，阴极棒的使用寿命提高约30％，单位产品节约成本约5％。

Description

一种稀土电解阴极连接装置

技术领域

本实用新型涉及电解稀土氧化物生产稀土金属及合金的电解装置，尤其是一种稀土电解阴极连接装置。

背景技术

稀土电解炉是稀土金属电解法采用的主要设备，由于电解过程是在较高的电流密度下进行的，因此电解用的阴极需要能够承载较大的电流，阴极的结构尺寸一般较大，重量较重。且该电解炉的阴极采用非自耗阴极，通常为钨阴极。特别是万安级稀土金属电解炉中，均采用增加钨阴极根数的设置方式来增大电解电流强度，因而电解槽均采用包含多个阴极的长方形槽型结构，失去了圆形电解炉电场、流场的均匀性和能量的集中性等优势。圆形万安级稀土金属电解炉用的钨阴极结构尺寸必须大，才能达到有效的电解效率，满足高产量。由于钨阴极需要较高的导电率，目前使用的钨阴极皆为实心钨阴极。

目前，圆形万安级稀土金属电解炉需设有阴极冷却装置，避免电流电流扩大至万安级及以上时钨阴极发热，避免钨阴极缩颈、脱落。例如，申请号为201720271706.0的中国专利公开了一种钨阴极装置，该钨阴极装置包括钨阴极和导电铜排；所述导电铜排的下部与所述钨阴极的上部连接；所述导电铜排内部设有冷却腔；所述导电铜排上设有用于向所述冷却腔注入冷却介质的注入口和用于将所述冷却腔中的冷却介质导出的导出口；所述钨阴极内部设有钨阴极空腔，所述钨阴极空腔的开口设置在所述钨阴极的下端，所述钨阴极空腔的上部与所述钨阴极的外部连通。导电铜排内部设冷却腔体，注入冷却介质一般是水，这种结构注入口和导出口水管松脱易造成水溅入炉台，在常规电解槽电解过程中导电铜排与阴极被氟化物气体腐蚀导致焊接松动造成阴极脱落现象，阴极夹套未卡紧阴极导电杆造成阴极整体下坠砸坏电解炉，阴极导电杆、阴极套和阴极焊接不牢固易造成阴极脱落砸坏坩埚和电解槽。阴极通过阴极套、阴极导电杆、阴极夹套、阴极夹套连接排线连接，接触点多，导电性能差，影响电解效率，阴极也会被氟化物气体腐蚀而导致缩颈，因阴极为空心腔也无法掉头继续使用。

发明内容

为了克服上述不足，本实用新型提供了稀土电解阴极连接装置。

本实用新型的技术方案是：

本实用新型提供一种稀土电解阴极连接装置，由第一铜排1、第二铜排2、阴极棒3组成；第一铜排1与第二铜排2螺栓连接，第二铜排2与阴极棒3固定连接；所述第二铜排2的下端有凹槽5，所述阴极棒3的上部嵌入所述凹槽5。

优选的，所述第二铜排2为扁平长方体状。

优选的，所述第二铜排2的上端有若干个第一孔4，所述第一铜排1的一端有与第一孔4相匹配的孔；所述第二铜排2与第一铜排1通过螺栓穿过通孔4连接。

优选的，所述阴极棒3的上部嵌入所述凹槽5与第二铜排2焊接。

优选的，所述阴极棒3的上部嵌入所述凹槽5与第二铜排2过盈配合。

优选的，所述第二铜排2的另一端还设有第二孔6，第二孔6穿过凹槽5且与凹槽5的开口方向正交。

优选的，所述阴极棒3上部有第三孔7，第三孔7为通孔，螺栓通过第三孔7和第二孔6将阴极棒3固定在第二铜排2上。

优选的，所述阴极棒3上部有第三孔7，第三孔7为盲孔，螺栓通过第二孔6***第三孔7将阴极棒3固定在第二铜排2上。

优选的，所述阴极棒3中部还设有第三孔7。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过第一铜排1与第二铜排2通过螺栓连接，方便阴极棒3装卸且提高了连接装置的安全性、导电性；第二铜排2为扁平长方体状，电流密度小，散热快，降低电解槽槽压，通过扁平大面积散热替换冷却介质散热，大大降低了冷却介质溅入炉台***的风险；螺栓通过第三孔7和第二孔6将阴极棒3固定在第二铜排2上，进一步提高了安全性，避免阴极棒3脱落砸坏电解槽；阴极棒3中部还设有第三孔7，改善了因电解过程中氟化气体腐蚀导致的缩颈造成阴极棒3使用寿命缩短的问题，使得阴极棒3在使用一段时间后可以掉头继续使用，节约了成本，避免浪费；采用本连接装置可以降低槽压0.5～0.8V，节电约8％，阴极棒的使用寿命提高约30％，单位产品节约成本约5％。

附图说明

图1为实施例1、2、3的稀土电解阴极连接装置的结构示意图。

图2为实施例1、2、3的稀土电解阴极连接装置的俯视示意图。

图3为实施例1、2、3的第二铜排的示意图。

图4为实施例1、2、3的阴极棒的示意图。

附图标记说明如下：

1-第一铜排，2-第二铜排，3-阴极棒，4-第一孔，5-凹槽5，6-第二孔，7-第三孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

实施例1

如图1至4所示，本实施例的稀土电解阴极连接装置包括第一铜排1、第二铜排2、阴极棒3；第一铜排1与第二铜排2螺栓连接，第二铜排2与阴极棒3固定连接；第二铜排2为扁平长方体状；第二铜排2的一端有若干个第一孔4，第一铜排1的一端有与第一孔4相匹配的孔；第二铜排2与第一铜排1通过螺栓穿过第一孔4连接；第二铜排2的另一端有凹槽5，阴极棒3的上部嵌入凹槽5与第二铜排2焊接；第二铜排2的另一端还设有第二孔6，第二孔6穿过凹槽5且与凹槽5的开口方向正交；阴极棒3上部有第三孔7，第三孔7为通孔，螺栓通过第三孔7和第二孔6将阴极棒3固定在第二铜排2上。

本实用新型应用于圆形万安级稀土金属电解炉。电解前对本土电解阴极连接装置进行安装，阴极棒3的上部嵌入凹槽5与第二铜排2焊接，使用螺栓通过第三孔7和第二孔6将阴极棒3固定在第二铜排2上，螺栓进一步提高了本土电解阴极连接装置的安全性，避免阴极棒3脱落砸坏电解槽；再将第二铜排2与第一铜排1通过螺栓穿过通孔4连接，通过螺栓连接，方便阴极棒3装卸且提高了连接装置的安全性、导电性；本稀土电解阴极连接装置安装好后用于圆形万安级稀土金属电解炉，第二铜排2为扁平长方体状，散热快，降低电解槽槽压，通过扁平大面积散热替换冷却介质散热，大大降低了冷却介质溅入炉台***的风险，有效降低电解槽内槽压；采用本连接装置可以降低槽压0.5～0.8V，节电约8％。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同在于阴极棒3中部设有第三孔7，第三孔7为通孔。电解一段时间后，因电解过程中氟化气体腐蚀导致的缩颈造成阴极棒3使用寿命缩短，将阴极棒3拆卸下并对其下部打磨，再将阴极棒3的下部嵌入凹槽5与第二铜排2焊接，使用螺栓穿过第三孔7和第二孔6将阴极棒3固定在第二铜排2上，使得阴极棒3在使用一段时间后可以掉头继续使用，节约了成本，避免浪费；阴极棒的使用寿命提高约30％，单位产品节约成本约5.1％。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同在于阴极棒3上部有第三孔7，第三孔7为盲孔，螺栓通过第二孔6***第三孔7将阴极棒3固定在第二铜排2上。第三孔7为盲孔进一步提高电流通过效率，且降低了对阴极棒的打孔难度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种稀土电解阴极连接装置，由第一铜排(1)、第二铜排(2)、阴极棒(3)组成；第一铜排(1)与第二铜排(2)螺栓连接，第二铜排(2)与阴极棒(3)固定连接，其特征在于所述第二铜排(2)的下端有凹槽(5)，所述阴极棒(3)的上部嵌入所述凹槽(5)。

2.根据权利要求1所述的稀土电解阴极连接装置，其特征在于所述第二铜排(2)为扁平长方体状。

3.根据权利要求1所述的稀土电解阴极连接装置，其特征在于所述第二铜排(2)的上端有若干个第一孔(4)，所述第一铜排(1)的一端有与第一孔(4)相匹配的孔；第二铜排(2)与第一铜排(1)通过螺栓穿过第一孔(4)连接。

4.根据权利要求3所述的稀土电解阴极连接装置，其特征在于所述阴极棒(3)的上部嵌入所述凹槽(5)与第二铜排(2)焊接。

5.根据权利要求4所述的稀土电解阴极连接装置，其特征在于所述第二铜排(2)的另一端还设有第二孔(6)，第二孔(6)穿过凹槽(5)且与凹槽(5)的开口方向正交。

6.根据权利要求5所述的稀土电解阴极连接装置，其特征在于，所述阴极棒(3)上部有第三孔(7)，第三孔(7)为通孔，螺栓通过第三孔(7)和第二孔(6)将阴极棒(3)固定在第二铜排(2)上。

7.根据权利要求5所述的稀土电解阴极连接装置，其特征在于，所述阴极棒(3)上部有第三孔(7)，第三孔(7)为盲孔，螺栓通过第二孔(6)***第三孔(7)将阴极棒(3)固定在第二铜排(2)上。

8.根据权利要求6或7所述的稀土电解阴极连接装置，其特征在于所述阴极棒(3)中部还设有第三孔(7)。

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