一种物料均布的熔盐电解炉及其均布方法与流程

本发明涉及电解，尤其涉及一种物料均布的熔盐电解炉及其均布方法。

背景技术：

1、稀土熔盐电解工艺是稀土金属生产制备的主要方法，电解槽作为该工艺的主要设备，其结构直接影响稀土金属产品质量、工作效率和生产成本，其中氧化稀土在熔盐助融时，电解设备内的熔炼温度在1000℃以上，电解过程中维持一个均衡、稳定的熔炼温度，是电解工艺正常进行的前提条件之一。

2、现有的电解炉通常在炉底放置收集稀土金属的钼锅，同时在炉膛周边装有石墨阳极，炉膛中间插入钨钼合金棒作为阴极，炉膛内盛有熔盐，在阴极、阳极之间的极间电场作用下，熔盐作为电阻发热呈熔融态，同时维持电解过程所需的温度。

3、但是在电解过程中在钼锅的锅底有熔融态的熔盐沉积，在工厂生产中需要对钼锅锅底的熔盐不断进行搅拌，但现有的搅拌装置搅拌得不够均匀，容易产生沉淀死角，亟待改进。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种物料均布的熔盐电解炉及其均布方法。

2、本发明的上述问题是通过以下技术方案解决的：

3、一种物料均布的熔盐电解炉，包括，

4、电解炉，包括有电解槽，以及设于电解槽内壁上的阳极片和设于电解槽底部的收集装置；电解槽内置入有阴极主体；

5、搅拌系统，包括伸入到电解槽内的多个搅拌爪，多个搅拌爪的端部均连接至同一联动单元上，并且由联动单元驱使搅拌爪进行自转以及摆动搅拌；

6、旋转装置，位于电解炉的下方，用于带动电解炉转动；

7、尾气处理系统，与电解槽连通，将电解槽内产生的尾气进行热量吸收、清洁并排出；

8、所述联动单元包括旋转架构和自转驱动组件，所述旋转架构在致动部件驱使下绕第一轴线进行摆动，带动搅拌爪同时摆动；

9、所述自转驱动组件驱使搅拌爪绕第二轴线进行摆动。

10、上述技术方案的进一步设置为：所述所述搅拌爪包括搅拌腿和设于搅拌腿端部的搅拌片，所述搅拌片的其中一端和搅拌腿之间通过热铆连接。

11、上述技术方案的进一步设置为：所述旋转架构包括通过架杆连接的摆动架和保持架，所述致动部件通过销轴连接在所述摆动架上，带动摆动架进行往复运动。

12、上述技术方案的进一步设置为：所述搅拌爪的上端可拆卸连接在所述保持架上，随着保持架进行摆动。

13、上述技术方案的进一步设置为：所述自转驱动组件包括由旋转架构驱动的行星轮组件，所述行星轮组件的太阳轮设于所述旋转架构上，随着旋转架构一起绕第一轴线进行往复自转；

14、所述行星轮绕太阳轮进行公转。

15、上述技术方案的进一步设置为：所述自转驱动组件和所述搅拌爪之间通过联动杆组件进行传动，所述联动杆组件一连杆，所述连杆的两端均通过万向节联轴器分别连接到行星轮和搅拌爪。

16、上述技术方案的进一步设置为：所述旋转装置包括，

17、转台，用于安装电解炉，并且带动电解炉转动；

18、旋转机构，位于转台下方，驱动转台转动；

19、所述旋转机构至少包括一旋转组件和旋转座，所述旋转组件转动设置在所述旋转座上，由驱动机构带动转动，并且伸出到旋转座上方与转台连接。

20、上述技术方案的进一步设置为：所述尾气处理系统包括和电解槽的开口连通的出风管道，所述出风管道内沿出风方向依次设置有烘烤腔和清洁腔；

21、所述烘烤腔内放置有石墨片，将经过的尾气中的热量吸收，并且在清洁腔对尾气进行清洁。

22、上述技术方案的进一步设置为：所述清洁腔和所述烘烤腔衔接设置，且相对烘烤腔设置有一沉积部位，以增大清洁腔的内部空间。

23、本发明还提供了一种熔料的均布方法，包括以下步骤：

24、s1、在电解炉内注入电解液，电解炉在旋转装置的作用下以3-5转/分钟的速度顺时针旋转，电解炉内的电解液形成较慢速的涡流；

25、s2、对电解炉加热，使炉内温度保持在1000℃±50℃，注入原料，原料随着电解液进行同向的涡流运动；

26、s3、启动致动部件，致动部件的输出轴做伸缩运动，带动旋转架构的摆动架绕第一轴线进行摆动，从而使整个旋转架构进行摆动；

27、s4、太阳轮随着摆动架摆动，对啮合的多个行星轮进行传动，行星轮进行往复自转以及绕太阳轮进行公转；联动杆组件受到行星轮的驱使，进行自转以及绕第一轴线的摆动，并且将其自转运动传动至搅拌爪；

28、s5、搅拌爪随着旋转架构一起进行往复的公转，同时在联动杆组件的作用下绕第二轴线进行往复自转；

29、s6、搅拌片受到搅拌腿的带动进行摆动，并且绕第二轴线进行转动，对电解槽内的熔料进行搅拌；

30、s7、析出金属后，电解槽内液面降低，补充电解液，并且控制补充的电解液速度；

31、s8、尾气处理系统对电解槽内的尾气进行吸收。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

33、1. 通过对搅拌爪进行摆动和转动的驱动方式，使搅拌爪同时进行多方位的搅拌，使搅拌爪对电解槽内的物料搅拌得更加均匀，具有实现连续搅拌、搅拌更加均匀、提高电解效率的效果；基于上述搅拌方式，使得电解炉内的熔盐能够被有效电解析出稀土金属，提高稀土金属的析出纯度和生产效率；

34、2.在搅拌腿上设置搅拌片，搅拌片能够同时进行移动和自身的偏摆，从而能够对电解槽和阳极片之间的死角进行搅拌，对熔盐进行全方位的搅拌均布。

技术特征：

1.一种物料均布的熔盐电解炉，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的物料均布的熔盐电解炉，其特征在于：所述搅拌爪(310)包括搅拌腿(311)和设于搅拌腿(311)端部的搅拌片(312)，所述搅拌片(312)的其中一端和搅拌腿(311)之间通过热铆连接。

3.根据权利要求2所述的物料均布的熔盐电解炉，其特征在于：所述旋转架构(320)包括通过架杆(323)连接的摆动架(321)和保持架(322)，所述致动部件(340)通过销轴(350)连接在所述摆动架(321)上，带动摆动架(321)进行往复运动。

4.根据权利要求3所述的物料均布的熔盐电解炉，其特征在于：所述搅拌爪(310)的上端可拆卸连接在所述保持架(322)上，随着保持架(322)进行摆动。

5.根据权利要求3所述的物料均布的熔盐电解炉，其特征在于：所述自转驱动组件(330)包括由旋转架构(320)驱动的行星轮(332)组件，所述行星轮(332)组件的太阳轮(331)设于所述旋转架构(320)上，随着旋转架构(320)一起绕第一轴线(a)进行往复自转；

6.根据权利要求5所述的物料均布的熔盐电解炉，其特征在于：所述自转驱动组件(330)和所述搅拌爪(310)之间通过联动杆组件(600)进行传动，所述联动杆组件(600)一连杆(610)，所述连杆(610)的两端均通过万向节联轴器(620)分别连接到行星轮(332)和搅拌爪(310)。

7.根据权利要求1所述的物料均布的熔盐电解炉，其特征在于：所述旋转装置(400)包括，

8.根据权利要求1所述的物料均布的熔盐电解炉，其特征在于：所述尾气处理系统(500)包括和电解槽(101)的开口连通的出风管道(510)，所述出风管道(510)内沿出风方向依次设置有烘烤腔(501)和清洁腔(502)；

9.根据权利要求8所述的物料均布的熔盐电解炉，其特征在于：所述清洁腔(502)和所述烘烤腔(501)衔接设置，且相对烘烤腔(501)设置有一沉积部位(502.1)，以增大清洁腔(502)的内部空间。

10.应用于权利要求6的均布方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种物料均布的熔盐电解炉及其均布方法，包括电解炉，包括有电解槽，以及设于电解槽内壁上的阳极片和设于电解槽底部的收集装置；电解槽内置入有阴极主体；搅拌系统，包括伸入到电解槽内的多个搅拌爪，多个搅拌爪的端部均连接至同一联动单元上，并且由联动单元驱使搅拌爪进行自转以及摆动搅拌；旋转装置，位于电解炉的下方，用于带动电解炉转动；尾气处理系统，与电解槽连通，将电解槽内产生的尾气进行热量吸收、清洁并排出；所述联动单元包括旋转架构和自转驱动组件，所述旋转架构在致动部件驱使下绕第一轴线进行摆动，带动搅拌爪同时摆动；所述自转驱动组件驱使搅拌爪绕第二轴线进行摆动。

技术研发人员：吴海军,邹璐静,赵海峰,邹宇钦,孙业社,张楠楠,严炜锋,刘念念,孙铅铅
受保护的技术使用者：宁波复能稀土新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23