一种内加热式熔盐电解槽.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107541755A(43)申请公布日2018.01.05(21)申请号201710678953.7(22)申请日2017.08.10(71)申请人中国铝业股份有限公司地址100082北京市海淀区西直门北大街62号(72)发明人包生重梁贵生王俊伟刘彦辉梁玉冬(74)专利代理机构中国有色金属工业专利中心11028代理人李迎春李子健(51)Int.Cl.C25C7/00(2006.01)C25C7/06(2006.01)C25C3/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种内加热式熔盐电解槽(57)摘要一种内加热式熔盐电解槽，涉及一种熔盐电解过程的电解槽结构的改进。其特征在于在电解槽的槽体内壁表面贴合设有加热装置；所述的加热装置的结构包括：与电解槽的槽体内壁表面贴合的加热体保护板，该嵌入安装在加热体保护板上顶向下开有的下凹盲槽/孔中的加热体。所述的电解槽内衬为拼装、组合式石墨坩埚；所述的加热装置为分体式，能够与石墨坩埚侧壁分离，并单独更换。本发明一种内加热式熔盐电解槽，电解槽不受坩埚内衬材料尺寸和寿命的限制，能够开展大电流、长时间的电解试验，可开展100A-1000A电解试验，能够满足几百小时至几千小时的长期电解试验的需求，且成本相对不高、容易实现。CN107541755ACN107541755A权利要求书1/1页1.一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于在电解槽的槽体内壁表面贴合设有加热装置。2.根据权利要求1所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于所述的加热装置的结构包括：加热体保护板，该保护板与电解槽的槽体内壁表面贴合，在套板上顶向下开有下凹的盲槽/孔；加热体，该加热体嵌入安装在加热体保护板上顶向下开有的下凹盲槽/孔中。3.根据权利要求1所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于所述的加热体保护板材质为石墨。4.根据权利要求2所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于所述的加热体保护板贴合设置于内加热式熔盐电解槽垂向内侧壁上。5.根据权利要求1所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于其加热装置沿垂向分为若干个，组合后满覆于电解槽的槽体内壁上。6.根据权利要求1和2所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于其加热体为棒状电加热体，上部引出端平向弯折，呈倒“L”型。7.根据权利要求1所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于其熔盐电解槽的槽体结构由外向内依次包括：钢制槽壳、保温层、干式防渗料层、刚玉浇注层和石墨坩埚内衬，在保温层、干式防渗料层、刚玉浇注层和石墨坩埚上沿盖有刚玉浇注层板。8.根据权利要求7所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于其熔盐电解槽的石墨坩埚内衬为拼装、组合式石墨坩埚。9.根据权利要求8所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于其熔盐电解槽的石墨坩埚内衬形状为圆形或方形中的一种，由石墨底座和侧壁构成。10.根据权利要求2所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于所述的加热体为电加热管，电加热管外表面金属为不锈钢、钼钢、钨钢中的一种。11.根据权利要求1和2所述的一种内加热式熔盐电解槽，其特征在于其电解槽在棒状电加热体上部盖有钢制盖板。2CN107541755A说明书1/5页一种内加热式熔盐电解槽技术领域[0001]一种内加热式熔盐电解槽，涉及一种熔盐电解过程的电解槽结构的改进。背景技术[0002]在工业化生产中，许多种金属都是采用熔盐电解的方法制得，例如，铝、镁、镨、钕，以及镨钕合金等。对于这种工业化的电解槽来说，由于电解电流较高，电解过程产生的热量，已经能够维持熔盐电解所需要的高温环境，所以通常不需要额外的能量去加热。[0003]在从事熔盐电解技术研究时，经常要使用实验室规模的小型电解槽。由于小型电解槽的电解电流较小，电解过程中产生的热量少，不足以维持熔盐电解所需的高温。因此，对于这种实验室规模的电解槽，必须采用外加热的方法来保证熔盐电解过程的正常进行。[0004]现行的实验室规模的电解槽制作方法，通常是采用石墨坩埚或刚玉坩埚作为电解槽内衬，将其放入一个井式电加热炉的炉膛中，电加热炉提供热量，石墨坩埚或刚玉坩埚盛装电解过程所需要的熔盐。为了避免渗出的熔盐或挥发出去的熔盐对加热炉造成损坏，在石墨坩埚或刚玉坩埚外，往往还有一层整体的刚玉坩埚或耐高温金属坩埚，作为隔离层来保护井式加热炉。[0005]上述这种实验室规模的熔盐电解槽，其结构简单、容易实现，但也存在着非常明显的缺陷：1）试验规模受到限制。受到石墨坩埚或刚玉坩埚尺寸或制作成本的限制，电解槽不能够做大。电解槽尺寸受到限制，对应的则是电解试验的电流大小或电极材料大小受到限制，通常只能做几十安倍的微型电解试验；2）寿命不长，电解试验不能长时间进行。内衬坩埚和保护层坩