专利名称：一种异型钨阴极或钼阴极的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钨阴极或钥阴极，尤其是一种异型钨阴极或钥阴极，其是用熔盐体系电解法生产稀土金属及合金工艺中所使用的钨(钥)极。
背景技术：
目前，在熔盐体系电解法生产稀土金属及合金工艺中，普遍采用钨(钥)阴极，阴极形状为等直径的圆柱体，阴极棒先通过焊接后使用，阴极与电源的连接方式采用上挂式。
生产中会出现这样的现象阴极棒露在熔盐液面附近的一段最容易被腐蚀，而阴极棒的焊接部分或离焊接部分近的一段基本不腐蚀。
通常，在工业生产中，为了提高阴极棒的使用率和降低生产成本，往往当这部分阴极被腐蚀到一定程度时就将阴极棒拆下来掉头焊接后再使用。掉头焊接再使用的阴极棒又被腐蚀到一定程度时，这根阴极棒就必须报废。
通过对报废的阴极棒的研究，发现了一个非常重要但长期被忽视的事实，那就是， 被腐蚀的部分集中在阴极棒的中间部分，而阴极棒的两端基本不被腐蚀。
基于如此没有预料到的事实，本来完全可以去研制使用寿命更长、使用率更高的阴极棒。然而，长期以来，本领域的技术人员的偏见是，阴极棒就是已知固定的结构和形状， 从来没有人克服这样的偏见去研发新型的阴极棒。发明内容
本发明的目的是提供一种阴极，其可从根本上解决传统阴极棒使用寿命短，使用率低的问题，为电解工业生产显著延长阴极棒的使用寿命，提高阴极棒的使用率。
为此，本发明提供了一种用于熔盐体系电解法生产稀土金属及合金工艺中的钨阴极或钥阴极，其特征在于，其阴极棒包括第一端、与第一端相背的第二端、第一端和第二端之间的中间部、第一端和中间部之间的第一过渡部、以及第二端和中间部之间的第二过渡部；中间部的横向尺寸大于第一端、第二端的横向尺寸；第一端和第二端的横向尺寸相等； 第一端和第二端的纵向尺寸相等。
优选地，阴极棒呈阶梯轴的形状。
优选地，第一端、第二端、中间部呈圆柱状，而第一过渡部和第二过渡部为对称结构，呈锥台状。
优选地，第一过渡部和第二过渡部为沿圆周方向对称的曲面结构。
优选地,所述曲面为凸面。
优选地，所述曲面结构为具有规则或不规则母线形状的回转体。
优选地，所述阴极棒与电源负极之间设有夹具。
优选地，多个所述阴极棒分别通过可控开关并联至电源负极。
根据本发明，将阴极棒的中间部分适当加粗，加粗部分离阴极棒的两端等距离，一方面通过加粗可以有效地增强阴极棒的耐腐蚀性，另一方面加粗部分离阴极棒的两端等距离，阴极棒两头使用时均可发挥加粗部分的作用，这样，就可以最大限度的发挥加粗部分的作用，从而最大限度的提高阴极棒的使用率。
根据本发明，能延长阴极棒的使用寿命，提高阴极棒的利用率，降低生产成本。
棒材的实际利用率很低，根据本发明，通过将阴极棒的中间部分适当加粗，可以加强阴极棒的耐腐蚀性，能有效提高阴极棒的使用寿命。
由于阴极棒的腐蚀部分在阴极棒的中间部分，通过将阴极棒的中间部分适当加粗，可将棒材的利用率在原有基础上提高10% -15%，从而有效降低棒材成本。
试验证实，通过将阴极棒的中间部分适当加粗，阴极棒的重量只增加约10%，而阴极棒的使用寿命延长了 10% -15%。
在提高阴极棒使用寿命的同时，还降低了阴极棒的更换频率，一方面提高了电解生产的连续稳定性，大幅减少了由于更换阴极而导致的停产时间，避免由于长时间断电影响产品质量，另一方面节约了焊接配件及焊材的消耗，从而大大地降低了生产成本。
图I为采用根据本发明的异型钨阴极或钥阴极的结构原理示意图。
具体实施方式
为了延长阴极棒的使用寿命、提高阴极棒的利用率、降低了阴极棒的更换频率、减少由于更换阴极而导致的停产时间，在本发明的一个实施例中，可以优化阴极棒的结构形状。
在本发明的另外一个实施例中，可以使得多个阴极棒并联。
如图I所示，在电解槽10内安装η个阴极棒C1、C2、C3、......、和Cn。每个阴极棒C1、C2、C3、……、和Cn分别通过特制夹具和/或K1、K2、K3、……、和Kn并联至电源E的负极。电解槽10内容纳电解液11。
每个阴极棒C1、C2、C3、......、和Cn的结构可以是一致的。
η是大于等于I的自然数。η可以为1，也可以达3，或达5或更大。
例如，图I所示的阴极棒C3包括第一端I、与第一端I相背的第二端2、第一端I 和第二端2之间的中间部3、第一端I和中间部3之间的第一过渡部4、以及第二端2和中间部3之间的第二过渡部5。
阴极棒总体上呈阶梯轴的形状。第一端I、第二端2、中间部3呈圆柱状，而第一过渡部4和第二过渡部5为对称结构，可以为锥台状。
中间部3的直径大于第一端I、第二端2的直径。第一端I和第二端2的直径相等。第一端I和第二端2的长度也相等。
第一过渡部4和第二过渡部5也可为其他的沿圆周方向对称的曲面结构，例如凸面、凹面、或具有不规则母线形状的回转体。
总之，根据本发明，提供了一种异型阴极，其技术构思为将阴极棒的中间部分适当加粗，加粗部分离阴极棒的两端等距离，一方面通过加粗能有效增强阴极棒的耐腐蚀性， 另一方面加粗部分离阴极棒的两端等距离，阴极棒两头使用时均可发挥加粗部分的作用， 这样，就可以最大限度的发挥加粗部分的作用。生产中，首先将阴极棒与自制的阴极连接件焊接，再通过特制夹具与电源负极连接。当阴极棒一端腐蚀到一定程度时，将阴极棒拆下， 掉头焊接后可重新使用。
权利要求
1.一种用于熔盐体系电解法生产稀土金属及合金工艺中的钨阴极或钥阴极，其特征在于，其阴极棒包括第一端、与第一端相背的第二端、第一端和第二端之间的中间部、第一端和中间部之间的第一过渡部、以及第二端和中间部之间的第二过渡部；中间部的横向尺寸大于第一端、第二端的横向尺寸；第一端和第二端的横向尺寸相等；第一端和第二端的纵向尺寸相等。
2.如权利要求I所述的钨阴极或钥阴极，其特征在于，优选地，阴极棒在总体上可以呈阶梯轴的形状。
3.如权利要求I或2所述的钨阴极或钥阴极，其特征在于，优选地，第一端、第二端、中间部呈圆柱状，而第一过渡部和第二过渡部为对称结构，呈锥台状。
4.如权利要求I至3其中之一所述的钨阴极或钥阴极，其特征在于，优选地，第一过渡部和第二过渡部为沿圆周方向对称的曲面结构。
5.如权利要求4所述的钨阴极或钥阴极，其特征在于，优选地，所述曲面为凸面。
6.如权利要求4所述的钨阴极或钥阴极，其特征在于，优选地，所述曲面结构为具有规则或不规则母线形状的回转体。
7.如权利要求I至6其中之一所述的钨阴极或钥阴极，其特征在于，优选地，所述阴极棒与电源负极之间可以设有可控开关。
8.如权利要求I至7其中之一所述的钨阴极或钥阴极，其特征在于，优选地，所述阴极棒与电源负极之间可以可以设有一种特制夹具。
9.如权利要求I至8其中之一所述的钨阴极或钥阴极，其特征在于，优选地，多个所述阴极棒可以分别通过可控开关并联至电源负极。
10.一种异型钨(钥)阴极，其主要特征包括阴极棒的中间部分适当地加粗，加粗部分离阴极棒的两端可以等距离，阴极棒的两端与中间部分可以通过锥面连接。
全文摘要
一种用于熔盐体系电解法生产稀土金属及合金工艺中的钨阴极或钼阴极，其特征在于，其阴极棒包括第一端、与第一端相背的第二端、第一端和第二端之间的中间部、第一端和中间部之间的第一过渡部、以及第二端和中间部之间的第二过渡部；中间部的横向尺寸大于第一端、第二端的横向尺寸；第一端和第二端的横向尺寸相等；第一端和第二端的纵向尺寸相等。本发明在提高阴极棒使用寿命的同时，还降低了阴极棒的更换频率，提高了电解生产的连续稳定性，大幅减少了由于更换阴极而导致的停产时间，避免由于长时间断电影响产品质量，节约了焊接配件及焊材的消耗，从而大大地降低了生产成本。
文档编号C25C3/36GK102978665SQ20121055967
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者刘建刚, 袁萍 申请人:江西稀有金属钨业控股集团有限公司