一種電解爐組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于稀土冶金電解設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種電解爐組及其電解方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在稀土金屬及其合金生產(chǎn)中，電解是常用生產(chǎn)方法。
[0003]名稱(chēng)為一種稀土熔鹽電解的節(jié)電方法，公開(kāi)日為2005年11月02日，公開(kāi)號(hào)為CN1690252A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了“將多個(gè)電解槽以串聯(lián)供電的方式組合在一起，然后用一套整流電源設(shè)備對(duì)多個(gè)電解槽同時(shí)供電……采用帶有風(fēng)冷裝置的電解槽，在某一電解槽溫度過(guò)高時(shí)將該電解槽的冷卻裝置開(kāi)啟”的技術(shù)方案以解決某一電解槽溫度過(guò)高的技術(shù)問(wèn)題。該技術(shù)方案存在將部分能源轉(zhuǎn)移至與產(chǎn)品關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)的環(huán)境，既浪費(fèi)了能源又污染了環(huán)境、難以準(zhǔn)確控制電解槽溫度等缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提供電解爐組及其電解方法。采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種電解爐組，包括共用電源12、至少2臺(tái)電解爐和至少I(mǎi)臺(tái)輔助電源13 ;所述各電解爐分別包括陰極31和陽(yáng)極36 ;所述共用電源12與各電解爐按照共用電源12的正極與第一臺(tái)電解爐的陽(yáng)極36連接、其后每臺(tái)電解爐的陽(yáng)極36與前一臺(tái)電解爐的陰極31連接、最末一臺(tái)電解爐的陰極31與共用電源12的負(fù)極連接組成。共用電源12向各電解爐供電的電路為主電路41。各電解爐中至少有一臺(tái)電解爐配有輔助電源13。所述各輔助電源13的正極與各對(duì)應(yīng)電解爐的陽(yáng)極36連接，負(fù)極與各自電解爐的陰極31連接。
[0006]本實(shí)用新型優(yōu)選技術(shù)方案之一，還包括開(kāi)關(guān)I和開(kāi)關(guān)2。所述各開(kāi)關(guān)2位于主電路41中各電解爐的陽(yáng)極36與前一電解爐的陰極31之間或第一臺(tái)電解爐的陽(yáng)極36與共用電源12的正極之間。所述各開(kāi)關(guān)I的一端連接于主電路41中各開(kāi)關(guān)2之前，另一端連接于主電路41中下一開(kāi)關(guān)2之前組成各控制電路42。所述開(kāi)關(guān)2可以切斷共用電源12向各電解爐的供電，此時(shí)接通開(kāi)關(guān)I不影響電解爐組中其它電解爐的使用。
[0007]本實(shí)用新型再一優(yōu)選技術(shù)方案，還包括開(kāi)關(guān)及將每一臺(tái)電解爐自電解爐組中分別切停的。所述各控制電路42分別包括各開(kāi)關(guān)I。
[0008]本實(shí)用新型再一優(yōu)選技術(shù)方案，所述電解爐包括陽(yáng)極導(dǎo)電板32、絕緣墊圈33、保溫層34、爐壁35、爐外殼37、坩禍38和爐膛39 ;自外向內(nèi)依次為爐外殼37、保溫層34、爐壁35、爐膛39 ;爐壁35形成的空腔為爐膛39，所述爐壁35內(nèi)有陰極31、陽(yáng)極36和坩禍38 ;所述保溫層34由保溫材料筑成，所述爐壁35由石墨等材料筑成，所述陰極31、陽(yáng)極36分別懸掛于爐膛39內(nèi)，坩禍38位于陰極31下方；陰極31與電源負(fù)極連接，所述陽(yáng)極導(dǎo)電板32一端與陽(yáng)極36連接，另一端與電源正極連接。
[0009]本實(shí)用新型再一優(yōu)選技術(shù)方案，包括共用電源12、24臺(tái)電解爐(依次為A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、Q、R、S、T、U、V、W、X、Y&Z)、24 臺(tái)輔助電源(依次為 A13、B13......Z13)及48個(gè)開(kāi)關(guān)(依次為六132、81、82、(:1、〇2……Zl及Z2)。所述共用電源12與上述24臺(tái)電解爐串聯(lián)。即第I臺(tái)電解爐A的陽(yáng)極A36與共用電源12的正極連接、陽(yáng)極A36與共用電源12之間有開(kāi)關(guān)A2 ;自第2臺(tái)電解爐B起，各電解爐的陽(yáng)極36與前一臺(tái)電解爐的陰極31連接、各電解爐的陽(yáng)極36與前一臺(tái)電解爐的陰極31之間有開(kāi)關(guān)2......以此類(lèi)推；至第24臺(tái)電解爐Z的陰極Z31與共用電源12的負(fù)極連接組成電解爐組。
[0010]所述輔助電源A13的正極與陽(yáng)極A36連接，負(fù)極與陰極A31連接；所述輔助電源B13的正極與陽(yáng)極B36連接，負(fù)極與陰極B31連接……以此類(lèi)推。
[0011]所述各開(kāi)關(guān)I與導(dǎo)線分別組成各控制電路42并聯(lián)在主電路41中對(duì)應(yīng)電解爐的兩端。即開(kāi)關(guān)Al的一端連接于主電路41中共用電源12與開(kāi)關(guān)A2之間，開(kāi)關(guān)Al的另一端連接于主電路41中陰極A31與開(kāi)關(guān)B2之間，控制電路A42與開(kāi)關(guān)A2聯(lián)合可以切停電解爐A ;所述開(kāi)關(guān)BI與導(dǎo)線組成控制電路B42并聯(lián)在電解爐B的陽(yáng)極B36和陰極B31，即開(kāi)關(guān)BI的一端連接于主電路41中陰極A31與開(kāi)關(guān)B2之間，開(kāi)關(guān)BI的另一端連接于主電路41中陰極B31與開(kāi)關(guān)C2之間，控制電路B42與開(kāi)關(guān)B2聯(lián)合可以切停電解爐B……以此類(lèi)推。
[0012]其中前8臺(tái)電解爐A、B、C、D、E、F、G、H生產(chǎn)金屬釹，電解溫度1030_1150°C，輔助電源A13-H13輸出電流300-800A ;中間4臺(tái)電解爐J、K、L、M生產(chǎn)金屬鑭，電解溫度1000-1100度。輔助電源J13-M13輸出電流O — 500A ;后12臺(tái)電解爐N、P、Q、R、S、T、U、V、W、X、Y、Z生產(chǎn)鐠釹合金，電解溫度1030-1150度。輔助電源N13-Z13輸出電流200 — 600A。
[0013]本實(shí)用新型電解爐組使用方法，通過(guò)調(diào)整共用電源12輸出電流和/或電壓調(diào)整各電解爐工藝參數(shù)。
[0014]本實(shí)用新型電解爐組使用方法再一優(yōu)選技術(shù)方案，以共用電源12為各電解爐提供主要電源，通過(guò)共用電源12輸出的電流和/或電壓調(diào)整各電解爐電解電壓、電解溫度、電解電流、電流密度等工藝參數(shù)。
[0015]通過(guò)調(diào)整輔助電源13輸出電流調(diào)整各對(duì)應(yīng)電解爐總電流強(qiáng)度從而調(diào)整電解溫度等工藝參數(shù)。
[0016]本實(shí)用新型電解爐組使用方法再一優(yōu)選技術(shù)方案，所述電解爐組中任一電解爐需暫停時(shí)，控制各開(kāi)關(guān)接通控制電路42將任一電解爐自電解爐組中切除。
[0017]本實(shí)用新型電解爐組使用方法再一優(yōu)選技術(shù)方案，由共用電源12提供各電解爐所需總電壓和需要的最低電解電流。需要調(diào)整各電解爐的電解電流、電流密度、溫度等工藝參數(shù)時(shí)，可以控制各輔助電源13調(diào)整相應(yīng)電解爐的電解爐溫度、電流、電流密度等工藝參數(shù)。自電解爐組中切停I臺(tái)或多臺(tái)電解爐后，應(yīng)調(diào)整共用電源12輸出的總電壓和/或電流調(diào)整相應(yīng)工藝參數(shù)。還可以控制各輔助電源13調(diào)整對(duì)應(yīng)電解爐的電解爐溫度、電流、電流密度等工藝參數(shù)。
[0018]本實(shí)用新型電解爐組具有總電壓損耗低、各電解爐爐溫適宜、產(chǎn)品電單耗低、電解爐組可以整體關(guān)聯(lián)控制也可單一控制等優(yōu)點(diǎn)。采用高電壓電源，降低了電源設(shè)備自身的損耗，電解爐串聯(lián)后電路損耗也降低，能源利用率高。可以調(diào)整任一電解爐電流控制爐溫等工藝參數(shù)。在電解爐組中不僅可以生產(chǎn)單一產(chǎn)品，也可以在電解爐組中同時(shí)生產(chǎn)多種產(chǎn)品。產(chǎn)品電單耗隨電解爐組中工作的電解爐數(shù)量增加而降低。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為實(shí)施例1示意圖。
[0020]圖2為實(shí)施例2、3示意圖。
[0021]圖3為對(duì)比例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]參見(jiàn)圖1。
[0024]電解爐組，包括共用電源12、電解爐A、電解爐Z和輔助電源Z13各I臺(tái)；所述電解爐A包括陰極A31、及陽(yáng)極A36。電解爐Z包括陰極Z31、及陽(yáng)極Z36 ；電解爐Z配有輔助電源Z13。所述共用電源12的正極與陽(yáng)極A36連接，陽(yáng)極Z36與陰極A31連接，陰極Z31與共用電源12的負(fù)極連接組成。所述輔助電源Z13的正極與陽(yáng)極Z36連接，負(fù)極與陰極Z31連接。
[0025]電解爐A、Z與共用電源12形成串聯(lián)電路41，使2臺(tái)電解爐A、Z共用I臺(tái)電源12組成電解爐組。
[0026]共用電源12及輔助電源Z13對(duì)電解爐Z形成并聯(lián)供電電路。
[0027]電解時(shí)，由共用電源12提供電解爐A、Z所需主要電能。通過(guò)調(diào)整共用電源12輸出電流、電壓調(diào)整電解爐組中所需電解電流較低的電解爐A達(dá)到適宜工藝參數(shù)。如電解爐Z的爐溫等工藝參數(shù)偏低時(shí)，可以開(kāi)啟并控制輔助電源Z13調(diào)整電解爐Z的總電流以調(diào)整相應(yīng)工藝參數(shù)。
[0028]本實(shí)施例電解爐A、Z串聯(lián)后，共用電源12輸出的總電壓低于電解爐A、Z未串聯(lián)前單獨(dú)使用時(shí)的電壓和。產(chǎn)品金屬釹平均電單耗下降。
[0029]主要電解工藝技術(shù)指標(biāo):
[0030]電解爐A、Z均生產(chǎn)金屬釹。
[0031]電解爐A、Z電解溫度1030-1100度。
[0032]共用電源12輸出電壓19V，輸出電流約5000A。
[0033]輔助電源Z13輸出電流100A — 500A。
[0034]金屬釹平均電單耗為8.1Kff.h/kg.Nd。
[0035]實(shí)施例2
[0036]參見(jiàn)圖2。
[0037]電解爐組，包括I臺(tái)共用電源12、4臺(tái)電解爐(A、N、P、Z)、4臺(tái)輔助電源(A13、N13、P13、Z13)及8個(gè)開(kāi)關(guān)(A1、A2、N1、N2、P1、P2、Z1&Z2)。所述電解爐A包括陰極A31、及陽(yáng)極A36，并配有輔助電源Al3。所述電解爐N包括陰極N31、及陽(yáng)極N36，并配有輔助電源NI3。所述電解爐P包括陰極P31、及陽(yáng)極P36，并配有輔助電源P13。所述電解爐Z包括陰極Z31、及陽(yáng)極Z36，并配有輔助電源Z13。
[0038]所述陽(yáng)極A36與共用電源12的正極連接、A36與共用電源12之間有開(kāi)關(guān)A2，陰極A31與陽(yáng)極N36連接，陰極A31與陽(yáng)極N36之間有開(kāi)關(guān)N2，陰極N31與陽(yáng)極P36連接、陰極N31與陽(yáng)極P36之間有開(kāi)關(guān)P2，陰極P31與陽(yáng)極Z36連接、陰極P31與陽(yáng)極Z36之間有開(kāi)關(guān)Z2，陰極Z31與共用電源12的負(fù)極連接組成電解爐組。
[0039]所述輔助電源A13的正極與陽(yáng)極A36連接，負(fù)極與陰極A31連接。所述輔助電源NI 3的正極與陽(yáng)極N36連接，負(fù)極與陰極N31連接。所述輔助電源P13的正極與陽(yáng)極P36連接，負(fù)極與陰極P31連接。所述輔助電源Z13的正極與陽(yáng)極Z36連接，負(fù)極與陰極Z31連接。
[0040]所述開(kāi)關(guān)Al與導(dǎo)線組成控制電路A42并聯(lián)在電解爐A的電路中，控制