高纯稀土金属制备电解炉的制作方法

本实用新型属于稀土金属制备技术领域，具体涉及高纯稀土金属制备电解炉。

背景技术：

稀土金属或氟化物、硅化物加入钢中，能起到精炼、脱硫、中和低熔点有害杂质的作用，并可以改善钢的加工性能；稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂生产稀土球墨铸铁，由于这种球墨铸铁特别适用于生产有特殊要求的复杂球铁件，被广泛用于汽车、拖拉机、柴油机等机械制造业；稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中，可以改善合金的物理化学性能，并提高合金室温及高温机械性能。

目前，在制备稀土金属生产中，往往采用电解法来完成加工，电解法的制备主要使用的设备为电解炉，市场上的电解炉结构多种多样，但大多数的电解炉的结构的阴极和阳极都是固定不动的，阴阳两极的固定不动让电解质液在电极的工作中，自然地完成电解反应，实际的生产中不难发现如果在电解时能够移动阴极电极，让阴极电极能够不断的摆动，让电极棒不断的搅动电解质液，可以大大地增加电解速度，加快稀土金属的制备效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供高纯稀土金属制备电解炉，具体通过以下技术方案实现：现有技术的稀土金属制备电解炉中存在的电解速度慢，电解效率低的问题。

高纯稀土金属制备电解炉，包括底板、炉体、炉盖、调节机构和电解机构，所述炉体固定设置在所述底板上，所述炉盖固定设置在所述炉体上，所述调节机构固定设置在所述炉盖上，所述电解机构可转动地设置在所述炉体内部；

所述炉体包括集料坩埚和壳体，所述壳体固定安装在所述底板上，所述壳体内部开设有工作腔，所述集料坩埚固定设置在壳体内，所述集料坩埚位于所述工作腔内部；

所述炉盖包括外齿圈、第一齿轮、第二齿轮、驱动电机和盖板，所述盖板固定安装在所述壳体上端，所述盖板内部开设有安装腔，所述外齿圈可转动地安装在所述安装腔内，所述外齿圈沿其内壁设有齿轮，所述第一齿轮可转动地设置在所述安装腔内，所述第一齿轮与所述外齿圈相啮合，所述第二齿轮可转动地设置在所述安装腔内，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述驱动电机固定设置在所述盖板上方，所述驱动电机输出端通过联轴器与所述第二齿轮轴性连接。

更优地，所述调节机构包括第一固定杆、第二固定杆、安装支架、转动轴承、连接杆、卡套和调节转轴，所述第一固定杆与所述第二固定杆关于所述第二齿轮对称地设置在所述盖板上，所述第一固定杆与第二固定杆顶端均开设有活动腔，所述安装支架的两端均可滑动地设置在所述活动腔内，所述安装支架的两端均设有齿轮，所述调节转轴贯通所述第二固定杆，所述调节转轴位于所述活动腔内一端固定设置有转动齿轮，所述转动齿轮与所述安装支架相啮合，所述转动轴承固定安装在所述安装支架的中部，所述连接杆的一端固定设置在所述转动轴承的底部，所述连接杆的另一端连接有所述卡套。

更优地，所述电解机构包括两个石墨阳极棒、金属阴极棒、嵌套轴承、支撑杆和限位杆，两个所述石墨阳极棒关于所述第二齿轮对称地固定安装在所述外齿圈的底部，所述金属阴极棒一端固定安装在所述卡套内，所述嵌套轴承固定设置在所述第一齿轮内部，所述金属阴极棒贯通所述嵌套轴承，所述支撑杆的一端固定安装在所述第一固定杆上，所述限位杆与所述支撑杆螺纹连接，所述外齿圈上端设有限位孔，所述限位杆的下端与所述限位孔相配合。

更优地，所述石墨阳极棒位于所述集料坩埚上方，所述金属阴极棒的长度小于所述工作腔的深度。

更优地，所述底板下方还设有万向轮。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中：当将限位杆向下插入后，可以实现对外齿圈的固定，从而实现石墨阳极棒的固定，启动驱动电机后，金属阴极棒转动，从而可以加快电解速度，当限位杆拔出时，外齿圈与第一齿轮、第二齿轮配合使用可以实现石墨阳极棒与金属阴极棒差速转动，从而可以进一步提高电解速度，提高电解效率，转动调节转轴可以实现连接杆的升高或者降低，从而可以实现金属阴极棒的位置的改变，从而可以改变电解速度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的第一结构示意图；

图2是图1中b-b处的剖视图；

图3是图1中炉盖的结构示意图；

图4是图1中a处的局部放大图；

附图标记说明：底板1、炉体2、炉盖3、调节机构4、电解机构5、集料坩埚21、壳体22、工作腔23、外齿圈31、第一齿轮32、第二齿轮33、驱动电机34、盖板35、第一固定杆41、第二固定杆42、安装支架43、转动轴承44、连接杆45、卡套46、调节转轴47、转动齿轮471、石墨阳极棒51、金属阴极棒52、嵌套轴承53、支撑杆54、限位杆55、限位孔56。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

参见图1-4，本实用新型实施例提供的高纯稀土金属制备电解炉，包括底板1、炉体2、炉盖3、调节机构4和电解机构5，所述炉体2固定设置在所述底板1上，所述炉盖3固定设置在所述炉体2上，所述调节机构4固定设置在所述炉盖3上，所述电解机构5可转动地设置在所述炉体2内部；

所述炉体2包括集料坩埚21和壳体22，所述壳体22固定安装在所述底板1上，所述壳体22内部开设有工作腔23，所述集料坩埚21固定设置在壳体22内，所述集料坩埚21位于所述工作腔23内部；

所述炉盖3包括外齿圈31、第一齿轮32、第二齿轮33、驱动电机34和盖板35，所述盖板35固定安装在所述壳体22上端，所述盖板35内部开设有安装腔，所述外齿圈31可转动地安装在所述安装腔内，所述外齿圈31沿其内壁设有齿轮，所述第一齿轮32可转动地设置在所述安装腔内，所述第一齿轮32与所述外齿圈31相啮合，所述第二齿轮33可转动地设置在所述安装腔内，所述第二齿轮33与所述第一齿轮32相啮合，所述驱动电机34固定设置在所述盖板35上方，所述驱动电机34输出端通过联轴器与所述第二齿轮33轴性连接。

所述电解机构5包括两个石墨阳极棒51、金属阴极棒52、嵌套轴承53、支撑杆54和限位杆55，两个所述石墨阳极棒51关于所述第二齿轮33对称地固定安装在所述外齿圈31的底部，所述金属阴极棒52一端固定安装在所述卡套46内，所述嵌套轴承53固定设置在所述第一齿轮32内部，所述金属阴极棒52贯通所述嵌套轴承53，所述支撑杆54的一端固定安装在所述第一固定杆41上，所述限位杆55与所述支撑杆54螺纹连接，所述外齿圈31上端设有限位孔56，所述限位杆55的下端与所述限位孔56相配合。所述石墨阳极棒51位于所述集料坩埚21上方，所述金属阴极棒52的长度小于所述工作腔23的深度。

具体工作时，转动所述限位杆55，将所述转动杆55插入所述限位孔56中，此时所述外齿圈31将会被卡死，从而所述石墨阳极棒51固定不动，启动所述驱动电机34，进一步地，可以带动所述第二齿轮33转动，所述第二齿轮33将带动所述第一齿轮32转动，从而可以带动所述金属阴极棒52转动，从而可以提高电解速度，转动所述限位杆55，将限位杆55从所述限位孔56中拔出，此时所述外齿圈31可以转动，启动所述驱动电机34，进一步地，所述驱动电机34带动所述第二齿轮33转动，从而带动所述第一齿轮32转动，进而可以实现所述石墨阳极棒51与所述金属阴极棒52之间的差速转动，进一步提高电解速度。

实施例二：

在实施例一中，还存在无法对金属阴极棒进行升高或者降低的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：所述调节机构4包括第一固定杆41、第二固定杆42、安装支架43、转动轴承44、连接杆45、卡套46和调节转轴47，所述第一固定杆41与所述第二固定杆42关于所述第二齿轮33对称地设置在所述盖板35上，所述第一固定杆41与第二固定杆42顶端均开设有活动腔，所述安装支架43的两端均可滑动地设置在所述活动腔内，所述安装支架43的两端均设有齿轮，所述调节转轴47贯通所述第二固定杆42，所述调节转轴47位于所述活动腔内一端固定设置有转动齿轮471，所述转动齿轮471与所述安装支架43相啮合，所述转动轴承44固定安装在所述安装支架43的中部，所述连接杆45的一端固定设置在所述转动轴承44的底部，所述连接杆45的另一端连接有所述卡套46。所述底板1下方还设有万向轮。

具体工作时，转动所述调节转轴47，进一步地，可以带动所述转动齿轮471转动，通过齿轮间的啮合作用，可以带动所述安装支架43向上运动，进而可以实现连接杆45向上运动，从而可以带动所述金属阴极棒52向上运动，反转所述调节转轴47即可以实现所述金属阴极棒52向下运动，从而可以改变电解速度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。