T型石墨陽極的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種T型石墨陽極，包括陽極本體，陽極本體為用于與另外至少一個陽極本體圍成一圈并放置于石墨槽內的結構；陽極本體包括本體上部和本體下部，本體上部包括外側壁、內側壁、上端面和下端面，外側壁為與石墨槽內壁相適配的結構，下端面與本體下部連接，本體上部還設有能使至少兩個相鄰的T型石墨陽極緊密相靠的第一側面和第二側面，第一側面和第二側面相適應，外側壁、第一側面和第二側面相對于本體下部的側壁向外凸出。本發明的T型石墨陽極，其結構簡單，石墨陽極的利用率大大提升，石墨槽的使用壽命也能大幅提高，降低生產成本；增加了導電板和石墨陽極的接觸面，降低了電耗。
【專利說明】
T型石墨陽極
技術領域
[0001]本發明涉及稀土電解領域，尤其涉及一種T型石墨陽極。
【背景技術】
[0002]目前，采用氟鹽體系生產單一稀土金屬或稀土合金，該電解工藝采用的是塊狀圓弧形石墨作為陽極，電解安裝方式采用上掛式陽極。石墨陽極屬于自耗式陽極，在生產過程中會不斷的消耗變小變薄，所以必須定時更換，才能保證生產得以正常進行。生產過程中發現，石墨陽極露在熔鹽電解質外面部分由于在高溫的情況下與空氣直接接觸、腐蝕，其消耗速度比處在熔鹽電解質中部分的消耗速度要快，以及電解質以上的陽極之間存在較大的縫隙，使石墨槽也有較大一部分面積露在空氣當中，對石墨槽造成不可修復的氧化腐蝕，導致會出現下面的情況:1、石墨陽極與導電板的緊固連接處由于被空氣氧化變小，使陽極與導電板之間的連接導電作用急速降低，影響正常生產，所以石墨陽極需要提前更換，才能達到生產要求，從而降低了石墨陽極的利用率，增加了石墨陽極的使用成本。2、石墨槽在生產電解過程中需要得到較好的保護，但是由于陽極的消耗，陽極之間的間隙也逐漸變大，使裸露在空氣中的石墨槽面積增大，與空氣直接接觸氧化，增加了穿槽停爐的危險。3、增加了石墨陽極與導電板之間的連接電阻，導致在相同的電解電流下電解電壓更高，從而增加了電解電耗。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種T型石墨陽極，其結構簡單，石墨陽極的利用率大大提升，石墨槽的使用壽命也能大幅提高，降低生產成本;增加了導電板和石墨陽極的接觸面，降低了電耗。
[0004]為實現上述目的，本發明提供一種T型石墨陽極，包括陽極本體，所述陽極本體為用于與另外至少一個陽極本體圍成一圈并放置于石墨槽內的結構；其特征在于:陽極本體包括本體上部和本體下部，所述本體上部包括外側壁、內側壁、上端面和下端面，所述外側壁為與石墨槽內壁相適配的結構，所述下端面與所述本體下部連接;本體上部還設有能使至少兩個相鄰的T型石墨陽極緊密相靠的第一側面和第二側面，所述第一側面和第二側面相適應，所述外側壁、第一側面和第二側面相對于所述本體下部的側壁向外凸出。
[0005]作為本發明的進一步改進，所述本體上部的水平截面為軸對稱圖形。
[0006]作為本發明的更進一步改進，所述本體上部的水平截面為1/N圓弧型，所述N為大于I的數。
[0007]作為本發明的更進一步改進，所述本體上部的水平截面為1/N圓弧型，所述N為大于等于2的整數，該陽極本體為能夠與其它個與其相同的陽極本體圍成一圈并放置于石墨槽內的結構。
[0008]作為本發明的更進一步改進，所述本體上部的水平截面為1/4圓弧型，該陽極本體為能夠與其它三個與其相同的陽極本體圍成一圈并放置于石墨槽內的結構。
[0009]作為本發明的更進一步改進，所述本體上部的水平截面為梯形，其中，該水平截面上兩條相互平行的邊緣線分別為位于所述外側壁上的與所述內側壁上的線段。
[0010]作為本發明的更進一步改進，所述本體上部的水平截面和本體下部的水平截面形狀相同。
[0011]有益效果
[0012]與現有技術相比，本發明的T型石墨陽極有以下優點:
[00?3] 1、石墨陽極的利用率大幅提尚，從之如的60%提尚到現在的85%以上；
[0014]2、對石墨槽增加一層保護，使石墨槽的使用壽命也有大幅度的延長；
[0015]3、在石墨陽極使用的最后階段，也能達到較好的連接導電效果，使導電板與石墨陽極更緊密的相連，有效的保持良好電解狀態，同時也降低了電耗，節約電量15%以上；
[0016]4、陽極本體水平截面的圓弧狀軸線為1/4圓弧，這種結構的陽極本體方便生產，相比于采用其它弧度的結構，該種陽極本體在其使用一段時間并消耗后也方便更換。
[0017]通過以下的描述并結合附圖，本發明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發明的實施例。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為舊式石墨陽極與石墨槽的使用狀態俯視圖；
[0020]圖2為圖1中的A向剖視圖；
[0021]圖3為舊式石墨陽極的俯視圖；
[0022]圖4為舊式石墨陽極的正視圖；
[0023]圖5為本發明的石墨陽極與石墨槽的使用狀態俯視圖之一；
[0024]圖6為圖5中的B向剖視圖；
[0025]圖7為本發明的石墨陽極的俯視圖之一；
[0026]圖8為本發明的石墨陽極的正視圖之一；
[0027]圖9為本發明的石墨陽極與石墨槽的使用狀態俯視圖之二；
[0028]圖10為本發明的石墨陽極的俯視圖之二。
[0029]圖中，1、陽極本體；11、本體上部；12、本體下部;2、石墨槽;3、電解質;4、導電板;5、螺絲。
【具體實施方式】
[0030]現在參考附圖描述本發明的實施例。
[0031]實施例1
[0032]目前，石墨陽極的陽極本體I數量為四個，每個陽極本體I的水平截面的軸線為圓弧狀，其為1/4圓弧，如圖3和圖4所示。四個陽極本體I豎向布置并圍成一圈放置于石墨槽2內；陽極本體I的一部分浸泡在電解質3中，電解質3為熔鹽電解質;相鄰的兩個陽極本體I之間留有間距，陽極本體I的頂端通過螺釘5與導電板4連接，如圖1和圖2所示。
[0033]生產過程中發現，這種結構的石墨陽極露在電解質3外面的部分由于在高溫的情況下與空氣直接接觸、腐蝕，其消耗速度比處在電解質3中部分的消耗速度要快;而且，相鄰兩個石墨陽極上高出電解質3液面的部分存在較大的縫隙，使石墨槽2也有較大一部分面積露在空氣當中，對石墨槽2造成不可修復的氧化腐蝕，導致會出現下面的情況:1、石墨陽極上與導電板4的緊固連接處由于被空氣氧化變小，使石墨陽極與導電板4之間的連接導電作用急速降低，影響正常生產，所以石墨陽極需要提前更換，才能達到生產要求，從而降低了石墨陽極的利用率，增加了石墨陽極的使用成本;2、石墨槽2在生產電解過程中需要得到較好的保護，但是由于石墨陽極的消耗，相鄰石墨陽極之間的間隙也逐漸變大，使裸露在空氣中的石墨槽2面積增大，與空氣直接接觸氧化，增加了穿槽停爐的危險;3、增加了石墨陽極與導電板4之間的連接電阻，導致在相同的電解電流下電解電壓更高，從而增加了電解電耗。
[0034]本發明的【具體實施方式】如圖5至8所示，一種T型石墨陽極，包括陽極本體I。陽極本體I為用于與另外至少一個陽極本體I圍成一圈并放置于石墨槽內的結構。陽極本體I包括本體上部11和本體下部12。本體上部11包括外側壁111、內側壁112、上端面113和下端面114。外側壁111為與石墨槽內壁相適配的結構。下端面114與本體下部12連接。本體上部11還設有能使至少兩個相鄰的T型石墨陽極緊密相靠的第一側面115和第二側面116。第一側面115和第二側面116相適應。外側壁111、內側壁112、第一側面115和第二側面116相對于本體下部12的側壁向外凸出。
[0035]本體上部11的水平截面為軸對稱圖形，這種結構不僅生產方便，而且各陽極本體I圍成一圈布置后其結構穩定性好，避免出現各陽極本體I散開的情況。本體上部11的水平截面為1/4圓弧型，該陽極本體I能夠與其它三個與其相同的陽極本體I圍成一圈并放置于石墨槽內。這種結構的陽極本體I方便生產，相比于采用其它弧度的結構，該種陽極本體在其使用一段時間并消耗后也方便更換。
[0036]本體上部11的水平截面和本體下部12的水平截面形狀相同。其中，本體下部12的水平截面尺寸與圖3中的舊式石墨陽極的水平截面尺寸相同。該種結構更方便生產，生產成本低。
[0037]如圖5和圖6所示，陽極本體I數量為四個，四個陽極本體I豎向布置并圍成一圈放置于石墨槽2內。其中，本體上部11的外側壁111靠在石墨槽2的內壁上，相鄰兩個本體上部11上的第一側面115和第二側面116相接觸。本體上部11的上端面113通過螺釘5與導電板4連接，石墨陽極的利用率大幅提尚，從之如的60%提尚到現在的85%以上;在石墨陽極使用的最后階段，也能達到較好的連接導電效果，使導電板4與石墨陽極更緊密的相連，有效的保持良好電解狀態，同時也降低了電耗，節約電量15%以上。相鄰的本體下部12之間留有間隙，本體下部12浸泡在電解質3內，電解質3的液面位于本體上部11的上端面113和下端面114之間。通過本體上部11側壁上相對本體下部12側壁凸出的部分，來填補舊式設計中相鄰兩個石墨陽極高出電解質3液面部分之間的間距，以減少石墨槽2內壁上與空氣接觸的面積，減少氧化和穿槽停爐的可能，使石墨槽2的使用壽命也有大幅度的延長。
[0038]上述實施例中，本體上部11的水平截面為1/N圓弧型，N為大于I的數，該陽極本體I能夠與其它至少一個與其水平截面弧度不同的陽極本體I圍成一圈并放置于石墨槽2內；N還可以為大于等于2的整數，例如N等于3，該陽極本體I能夠與其它兩個與其相同的陽極本體I圍成一圈并放置于石墨槽2內。
[0039]實施例2
[0040]如圖9和圖10所示，與實施例1的不同之處在于，本實施例中的本體上部11的水平截面為梯形。其中，該水平截面上兩條相互平行的邊緣線分別為位于外側壁111上的與內側壁112上的線段。第一側面115與外側壁111的夾角為45° ;第二側面116與外側壁111的夾角為45°。陽極本體I能夠與其它三個與其相同的陽極本體I圍成一圈并放置于豎直投影為正方形的石墨槽2內。
[0041]上述實施例中，若石墨槽2的豎直投影為五邊形、六邊形等其它多邊形，則石墨槽2中陽極本體I的數量、第一側面115與外側壁111的夾角、第二側面116與外側壁111的夾角等進行相應的改變即可實現。
[0042]以上結合最佳實施例對本發明進行了描述，但本發明并不局限于以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本發明的本質進行的修改、等效組合。
【主權項】
1.一種T型石墨陽極，包括陽極本體(I)，所述陽極本體(I)為用于與另外至少一個陽極本體(I)圍成一圈并放置于石墨槽內的結構；其特征在于:陽極本體(I)包括本體上部(11)和本體下部(12)，所述本體上部(11)包括外側壁(111)、內側壁(112)、上端面(113)和下端面(114)，所述外側壁(111)為與石墨槽內壁相適配的結構，所述下端面(114)與所述本體下部(12)連接;本體上部(11)還設有能使至少兩個相鄰的T型石墨陽極緊密相靠的第一側面(115)和第二側面(116)，所述第一側面(115)和第二側面(116)相適應，所述外側壁(111)、第一側面(115)和第二側面(116)相對于所述本體下部(12)的側壁向外凸出。2.根據權利要求1所述的一種T型石墨陽極，其特征在于，所述本體上部(11)的水平截面為軸對稱圖形。3.根據權利要求2所述的一種T型石墨陽極，其特征在于，所述本體上部(11)的水平截面為1/N圓弧型，所述N為大于I的數。4.根據權利要求2所述的一種T型石墨陽極，其特征在于，所述本體上部(11)的水平截面為1/N圓弧型，所述N為大于等于2的整數，該陽極本體(I)為能夠與其它(N-1)個與其相同的陽極本體(I)圍成一圈并放置于石墨槽內的結構。5.根據權利要求2所述的一種T型石墨陽極，其特征在于，所述本體上部(11)的水平截面為1/4圓弧型，該陽極本體(I)為能夠與其它三個與其相同的陽極本體(I)圍成一圈并放置于石墨槽內的結構。6.根據權利要求2所述的一種T型石墨陽極，其特征在于，所述本體上部(11)的水平截面為梯形，其中，該水平截面上兩條相互平行的邊緣線分別為位于所述外側壁(111)上的與所述內側壁(112)上的線段。7.根據權利要求1至6任意一項所述的一種T型石墨陽極，其特征在于，所述本體上部(11)的水平截面和本體下部(12)的水平截面形狀相同。
【文檔編號】C25C7/02GK105951129SQ201610557690
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月15日
【發明人】陶理科, 杜愛光, 甘家毅, 馬朝陽, 李容軍, 歐金寶, 喬自強
【申請人】賀州市金利新材料有限公司