[实用新型]一种真空高温连续电解炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电解设备，尤其是关于一种在真空、高温条件下的连续电解难熔金属的电解炉。

背景技术

真空高温连续电解炉主要用于钛与钛基合金，以及某些有色金属及其合金的熔炼。它是在真空状态下，利用热阻加热进行熔化并采用电解还原的原理由含钛的原料还原制备和冶炼、浇铸成型。该炉除具备一般高温真空炉的特点以外，还在电解系统，密封系统，加料、出料系统等方面均有要求，需要在不破坏真空度条件下进行连续加料、测温、电解熔炼、出料、铸锭冷却及出锭，实现难熔金属及其合金的连续生产。

现有的炉子主要为电解铝工业炉，温度一般低于1000℃，且炉膛为开放式结构，不能满足电解钛金属的真空高温连续电解炉的技术要求。

实用新型内容

本实用新型着重在于解决大于1800℃真空高温密闭条件下连续电解制备高熔点金属及合金的问题，并为此提出一种真空高温连续电解炉，特殊的炉体结构设计以及便捷的工艺，使本发明具有高效成本低的优势。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种真空高温连续电解炉，主要由电解室，以及以电解室为核心而设置的真空系统、加料系统、出料系统、电极升降系统、电气控制系统、循环冷却水系统、加热系统组成。所述电解室主要由炉壳、隔热屏、石墨发热体和熔池依次由外到内围设而成，所述炉壳上盖设炉盖，所述炉壳及炉盖的外围设置有水冷套，所述炉盖与炉壳之间设置有高温密封圈；在所述熔池的内底部设置有高、低位两个出料口，分别对应纯净熔融金属液的液位和杂质熔液的液位；所述出料系统包括一连杆，由电解室外伸入，连杆下端带封头，正对着两所述出料口，通过抽动连杆控制封头与出料口的开度。

进一步讲：

所述出料系统还包括出料管，连接在所述出料口的下部，所述出料管下方放置接料坩埚，接料坩埚位于冷却的出料仓内。

所述出料管的外围设加热装置。

在所述炉盖上的电极入口处，设置有密封连接的波纹管，所述波纹管的上端密封连接于所述电极升降系统上，安装在所述电极升降系统上的电极穿过所述波纹管伸入到所述熔池中，随电极升降系统的升降而升降。

所述电极升降系统包括一电机或液压缸带动下的升降立柱，所述升降立柱上横向固定一导电横臂，所述导电横臂的端部连接一电极抱卡，所述电极抱卡抱紧所述电极。

所述加料系统包括螺旋进料装置、进料管，和连接于所述螺旋进料装置与进料管之间的闸阀。

所述真空系统主要包括进料真空泵、出料真空泵、电解室真空泵，附配有真空度/流量检测装置、真空排气口、尾气处理吸收塔。

所述电气控制系统采用常规技术的人机操作界面和PLC控制系统。

所述循环冷却水系统主要包括：针对电极升降系统设置的封闭冷却水管路，针对炉壳、炉盖设置的水冷套以及针对出料仓设置的循环冷却水系统，所述出料仓内设置有制冷板。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、炉体结构设计考虑了炉体材料性质，真空密封，保温与传热，高温寿命，高温下投料、出料等相关问题，通过对炉体加发热体、隔热屏，对炉盖加密封圈，对炉体炉盖加水冷套，对电极加波纹管动态密封等改进，实现真空高温连续电解的需求。2、在熔池内设置高低位出料口，实现不同层次的出料。尤其在生产钛金属的过程中，通过高温下以石墨电极为阳极，以二氧化钛原料为阴极，二氧化钛在氟化钙或者是氟化钙与氟化锂的混合熔盐中进行电解，二氧化钛被电解还原为液态的钛，由于密度的差异，钛沉到最底层，当累积的钛达到一定的量后，从高温炉底部出料。3、由于高温下氧阴离子扩散速度快，从而加速了脱氧速度，因而该方法电流效率高，电耗低，同时由于产品金属钛为液体，可使二氧化钛电解实现连续化，因此能够大幅度降低钛的生产成本，与传统工艺比较可节能50%，电流效率提高到90%以上；而杂质液体由高位出料口出料，可实现出料成分的有效分离。

附图说明

图1是本装置的结构剖视图。

图2是螺旋进料装置的结构示意图。