专利名称：熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置，属于金属的电解法生产过程中的自动控制设备。
二背景技术：
在现有熔盐电解生产稀土金属和稀土合金技术中，广泛使用阴极升降装置。其种类有手动和电动阴极升降装置两种。其中，用于熔盐电解生产稀土金属和合金的电动阴极升降装置是由交流电机、减速装置和机械传动装置组成。该装置由操作人员通过控制交流电机的正、反转实现阴极升降，其升降速度是固定的。在采用自耗阴极熔盐电解生产稀土合金过程中，随着阴极不断消耗，现有的手动控制阴极升降装置无法保证阴极在熔盐中插入深度的稳定，更无法实现自耗阴极电解生产稀土合金过程中自耗阴极下降速度的自动控制。导致电解生产过程及产品成分均不稳定。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置，以克服现有由手动控制阴极升降装置的不足。
本实用新型的目的是由以下方式实现的本实用新型包括电控部分、电机、机械传动机构，其特征是电控部分由传感器、A/D转换器、中央处理单元、电机驱动装置通过连接线路顺序连接构成，电机驱动装置与电机用电线连接，电机的输出轴与机械传动机构连接。
其工作原理是将电解过程的工艺参数槽电流、槽电压、电解温度经传感器送至A/D转换器，转换为数字信号并传送给CPU(中央处理单元)，经过中央处理单元处理后，通过电机驱动装置驱动电机、电机驱动机械传动机构实现阴极的自动升降。
本实用新型的优点是控制过程准确稳定，能够随着电解电流的变化实现自耗阴极电解生产稀土合金过程中阴极升降速度和在熔盐中插入深度的自动控制，从而保证了电解生产过程及产品成分的稳定性。
四
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型的工作原理框图。
五具体实施方式
参照附图，本实用新型包括电控部分、电机5、机械传动机构6，电控部分由传感器1、A/D转换器2、中央处理单元(CPU)3、电机驱动装置4通过连接线路顺序连接构成，电机驱动装置4与电机5用电线连接，电机5的输出轴与机械传动机构6连接。
本实用新型的工作过程为将熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置安装完成后，将电解槽的电压信号或电流信号由传感器1接到A/D转换器2的输入端。所采用的传感器1可以是分流器、互感器、霍尔元件、分压器、热电偶、热电阻或光电感温元件。经过A/D转换器2转换后的信号输入到CPU(中央处理单元)3，其中CPU3可以是各种类型的CPU(中央处理单元)，通过CPU(中央处理单元)3处理后的数字信号输入电机驱动装置4并驱动电机5。这里所采用的电机驱动装置4及电机5可以是步进电机驱动装置及步进电机、直流电机驱动装置及直流电机或变频驱动装置及交流电机。由电机5驱动的机械传动机构6实现对阴极7的自动升降控制。其中由电机5驱动的机械传动机构6可以是螺旋机械传动机构、齿轮齿条传动机构或液压机械传动机构。
实施例1在氟化物熔盐体系，3000A规模电解氧化镝制取镝铁合金过程中，采用熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置。该装置将分流器输出的表征电解槽电流的0-75mV电压信号经变送器得到的0-5V电压信号送到A/D转换器(TCL1549IP)，A/D转换器将数字信号输送给CPU(P89C51)，中央处理单元经过计算得出步进电机的转动速率，由步进电机控制器(90BC340CH)控制步进电机(SH-3F090M)按设定的速度转动，驱动螺旋机械传动机构驱动阴极自动升降。采用本实施例生产的镝铁合金成分为Dy84.5±0.5wt.％，Fe15.4±0.5wt.％。
实施例2在氟化物熔盐体系，3000A规模电解氧化镝制取镝铁合金过程中，采用熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置。该装置将霍尔元件输出的表征电解槽电流的0-5V电压信号与A/D转换器(TCL1549IP)连接，A/D转换器将数字信号输送给CPU(P89C51)，中央处理单元经过计算得出交流电机的转动速率，由交流变频器(L100-007HFE)控制交流电机(YC7124)按设定的速度转动，驱动液压传动机构实现阴极自动升降。采用本实施例生产的镝铁合金成分为Dy83.5±0.5wt.％，Fe16.4±0.5wt.％。
权利要求1.一种熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置，包括电控部分、电机、机械传动机构，其特征是电控部分由传感器、A/D转换器、中央处理单元、电机驱动装置通过连接线路顺序连接构成，电机驱动装置与电机用电线连接，电机的输出轴与机械传动机构连接。
2.根据权利要求1中所述的熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置，其特征是传感器可以是分流器、互感器、霍尔元件、分压器、热电偶、热电阻或光电感温元件。
3.根据权利要求1中所述的熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置，其特征是传感器的输入信号可为电压信号或电流信号。
4.根据权利要求1中所述的熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置，其特征是电机驱动装置及电机可以是步进电机驱动装置及步进电机、直流电机驱动装置及直流电机、变频驱动装置及交流电机。
5.根据权利要求1中所述的熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置，其特征是机械传动机构可以是螺旋机械传动机构、齿轮齿条传动机构或液压机械传动机构。
专利摘要本实用新型涉及一种熔盐电解生产稀土合金的自动阴极升降装置，包括电控部分、电机、机械传动机构，其特征是电控部分由传感器、A/D转换器、中央处理单元、电机驱动装置通过连接线路顺序连接构成，电机驱动装置与电机用电线连接，电机的输出轴与机械传动机构连接。其优点是在熔盐电解生产稀土合金过程中，随着电解电流变化，实现了自耗阴极自动控制升降速度和插入深度，为熔盐电解生产成分稳定的稀土合金提供了设备保障，适用于所有以自耗阴极为特征的熔盐电解生产稀土合金的场合。
文档编号C25C3/00GK2654621SQ20032010402
公开日2004年11月10日 申请日期2003年10月28日 优先权日2003年10月28日
发明者王小青, 陈国华, 周艳新, 张学江 申请人:包头瑞鑫稀土金属材料股份有限公司, 瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司