稀土熔盐电解系统的制作方法

本技术涉及一种稀土熔盐电解系统。

背景技术：

1、在稀土金属的冶炼工艺中，经常采用稀土熔盐电解工艺。将稀土化合物(稀土金属氯化物或氟化物)在高温下熔融，在电流作用下，金属阳离子得到电子形成金属，氯离子或者氟离子失去电子形成气体。电解产物从坩埚内取出，转移到铸锭室内进行铸锭。通常，采用坩埚钳将坩埚取出。这种方法操作复杂，安全性较差。此外，由于稀土熔盐加料的不均匀导致稀土熔盐熔融不充分，电解效率低。现有的铸锭室所得的金属铸锭的型号固定，不能满足客户对型号多样性的需求。

2、cn113337851a公开了一种大尺寸阴极稀土熔盐电解槽，包括阳极导电板、阳极、阴极、接收器、槽体内衬，槽体防泄漏层、内保护层、保温层、外保护层；其中，电解槽为敞口。cn215799953u公开了一种稀土镨钕熔盐电解反应装置，包括搅动装置，该搅动装置包括搅动体和动力机构，所述搅动体呈筒状，上端和下端开口，内部中空，允许阴极棒穿过；搅动体外表面设有用于搅动电解液的搅动部，搅动体通过动力机构驱动绕内部阴极棒转动。搅动装置套在阴极棒外进行缓慢转动，带动电解质缓慢流动。cn103834969a公开了一种熔盐电解装置，包括电解槽、电极、隔离件、连接圈、收集塔。电解槽包括槽体和槽体开口，隔离件与槽体开口连接，隔离件用于槽体开口的导通、关闭，连接圈位于隔离件上，且连接圈与隔离件密封连接，在连接圈设置有第一抽真空接口，收集塔为中空结构，收集塔的一端开口，另一端封闭，收集塔位于连接圈上，收集塔的开口边缘与连接圈紧密贴合，所述第一抽真空接口与收集塔的开口导通。以上电解装置仍是单炉的。

3、cn103436920a公开了一种高温熔盐电解稀土金属出槽装置及方法，该装置包括带金属液出口的真空储液包，真空储液包的一端与插入熔盐电解槽中的虹吸管连通，另一端通过金属波纹管与真空缓冲罐连通，真空缓冲罐接有真空泵。该专利文献通过虹吸作用将电解槽内的金属液转移出来。cn104741534a公开了一种可调式铸造成型模具，由在圆周上均匀分布的2或3整数倍的弧形水冷箱体组件和在每两个弧形水冷箱体组件之间夹持的调节水冷组块和绝缘垫组成。成型模具本体的直径可调节，以适应更多规格的辊轴铸造浇铸要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种稀土熔盐电解系统，其可以提高电解效率。此外，本实用新型的系统可以形成不同规格的铸锭。

2、本实用新型通过如下技术方案达到上述目的。

3、本实用新型提供一种稀土熔盐电解系统，包括稀土熔盐电解装置、基座、导液管和稀土金属铸锭装置；

4、所述基座设置为多个；多个基座之间平行设置；每个基座上均设置有多个容纳槽；

5、所述稀土熔盐电解装置设置为多个；所述稀土熔盐电解装置包括电解槽本体和管状阴极；所述管状阴极的一部分伸入至所述电解槽本体内，另一部分位于所述电解槽本体的外部；所述管状阴极具有中空结构，用于将电解所得液态稀土金属导出；所述电解槽本体的至少一部分设置于所述容纳槽内；

6、所述导液管为多根；所述导液管分别与所述管状阴极和所述稀土金属铸锭装置相连通，用于将电解所得液态稀土金属导入至所述稀土金属铸锭装置；

7、所述稀土金属铸锭装置设置为能够形成多个铸锭腔室，用于将电解所得液态稀土金属形成铸锭。

8、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解系统，优选地，每个基座沿其长度方向均匀设置有多个容纳槽；多个容纳槽的中心轴线位于同一平面内；每根导液管设置为与位于同一个基座上的多个稀土熔盐电解装置的管状阴极相连通；所述铸锭腔室包括横向铸锭腔室和/或纵向铸锭腔室。

9、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解系统，优选地，所述电解槽本体设置为由槽状石墨阳极、炉底和上端盖围合而成；所述炉底与所述上端盖相对设置，且所述炉底位于下方；所述槽状石墨阳极具有容纳空间i；所述稀土熔盐电解装置还包括分隔套和收集槽；所述分隔套设置于所述管状阴极与所述槽状石墨阳极之间，从而将所述容纳空间i分隔为第一腔室和第二腔室；所述分隔套与所述槽状石墨阳极之间的空间为第一腔室，所述分隔套与所述管状阴极之间的空间为第二腔室；所述第一腔室和所述第二腔室之间流体连通；所述第一腔室用于容纳待电解稀土金属盐；所述分隔套的顶部固定于所述上端盖，所述分隔套的底部与所述炉底之间的距离l大于所述管状阴极与炉底之间的距离m；所述收集槽设置于炉底上，其位于所述分隔套和所述管状阴极之间，用于收集电解所得液态稀土金属；所述收集槽的高度h大于所述分隔套的底部与炉底之间的距离l。

10、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解系统，优选地，还包括下料单元和转动机构；所述转动机构为多个，每个转动机构包括链轮和链条；所述链轮设置于所述上端盖上；所述链轮设置为能够通过转动而使得所述上端盖转动；位于同一基座上的多个链轮设置为通过所述链条的传动而转动；所述下料单元设置于所述上端盖上，并与所述第一腔室相连通，用于将待电解金属稀土盐加入至所述第一腔室内。

11、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解系统，优选地，所述上端盖上设置有第一气口和第二气口；第一气口位于第一腔室的上方，第二气口位于第二腔室的上方；所述稀土熔盐电解系统还包括转接件单元；所述转接件单元包括导气套、密封盖、连接管、转接管、第一接头和第二接头；所述导气套和所述密封盖均设置为能够套设于所述管状阴极上，且位于所述电解槽本体的外部；所述密封盖、所述导气套和所述管状阴极设置为能够形成导气腔；所述导气套设置为能够绕所述管状阴极转动；所述连接管与所述导气腔相连通，所述连接管还设置为通过第一气口和第二气口分别与所述第一腔室和所述第二腔室相连通；所述转接管设置于所述密封盖上，并与所述导气腔相连通；所述第一接头和所述第二接头设置于所述转接管上，并远离所述导气腔。

12、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解系统，优选地，还包括排气管和增压管；所述排气管通过第一接头与所述转接管相连通，用于排出气体；所述增压管通过第二接头与所述转接管相连通，用于通入惰性气体。

13、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解系统，优选地，所述稀土金属铸锭装置包括铸锭槽本体、纵向分隔组件和传动组件；所述铸锭槽本体由第一固定板、第二固定板、侧板、出料门、底板和上盖板围合而成，内部形成容纳空间ii；其中，第一固定板和第二固定板相对设置；侧板和出料门相对设置；底板和上盖板相对设置；所述出料门设置为能够打开或关闭；所述铸锭槽本体与所述导液管相连通；所述侧板沿其高度方向设置有至少一个条状的侧板开口；所述纵向分隔组件包括纵向分隔板；所述纵向分隔板与所述侧板开口相匹配，设置为能够向所述容纳空间ii内移动而使得所述容纳空间ii形成多个纵向铸锭腔室；所述传动组件设置为能够控制所述纵向分隔板移动。

14、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解系统，优选地，所述稀土熔盐电解系统还包括横向分隔组件和竖向驱动组件；所述底板沿其宽度方向设置有至少一个条状的底板开口；所述横向分隔组件包括横向分隔板；所述横向分隔板与所述底板开口相匹配，设置为能够向上移动而使得所述容纳空间ii形成至少一个横向铸锭腔室；所述竖向驱动组件设置为能够控制所述横向分隔板上下移动。

15、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解系统，优选地，所述纵向分隔组件还包括装配座；所述装配座与所述纵向分隔板垂直相连；所述装配座的两侧分别设置有第一装配座连接孔和第二装配座连接孔；所述传动组件还设置为能够控制所述出料门移动，从而使得所述出料门打开或关闭；所述出料门的两侧分别设置有延长部；两个延长部上分别设置有第一出料门连接孔和第二出料门连接孔；所述传动组件包括离合套、锁紧螺栓、两根平行设置的第一丝杆和第二丝杆；所述离合套分别设置于所述第一装配座连接孔、第二装配座连接孔、第一出料门连接孔和第二出料门连接孔内；所述离合套内设置有内螺纹；所述离合套的内螺纹与所述第一丝杆和第二丝杆的外螺纹相匹配；所述第一丝杆设置为依次穿过第一装配座连接孔内的离合套和第一出料门连接孔内的离合套，所述第二丝杆设置为依次穿过第二装配座连接孔内的离合套和第二出料门连接孔内的离合套；所述第一丝杆和所述第二丝杆分别位于所述铸锭槽本体的两侧；所述锁紧螺栓分别设置于装配座的两侧和延长部的两侧，并设置为能够抵接所述离合套，用于紧固所述离合套。

16、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解系统，优选地，所述上盖板上还设置有观察窗、进液接头和真空接头；所述进液接头位于所述上盖板的中部，其与所述导液管相连；所述真空接头靠近所述上盖板的边缘设置；所述观察窗远离所述真空接头。

17、本实用新型的稀土熔盐电解系统可以提高电解的效率，根据不同的需求加工不同型号的铸锭。此外，本实用新型可以提高电解所得液态稀土金属的纯度。根据本实用新型优选的技术方案，通过管状阴极、导液管和稀土金属铸锭装置的联用可以将电解所得液态稀土金属直接导入至稀土金属铸锭装置，安全方便，效率高。本实用新型通过设置转动的上端盖和转动机构，可以使得加料更均匀。