一种用于稀土电解用带台阶的碳素阳极板的制作方法

本实用新型属于碳素阳极板技术领域，特别是涉及一种用于稀土电解用带台阶的碳素阳极板。

背景技术：

目前，采用氟盐体系生产单一稀土金属或者合金的企业，电解工艺采用块状半弧形结构的碳素阳极板进行悬挂式电解，生产中，碳素阳极板通过阳极夹与电源正极相连。在稀土氧化物-氟化物熔盐电解体系中所使用的碳素阳极是一种自耗阳极，碳素阳极板会不断的被消耗，从而变小，变少，变薄。为维持氟盐体系生产单一稀土金属或者合金的电解过程，必须定时的更换碳素阳极板，以保证生产的正常进行。

现有的碳素阳极板露在电解质外面的部分的消耗速度比处于电解质内的部分消耗速度快，导致石墨电极和阳极夹的紧固连接提前失效，降低碳素阳极的利用率，增加碳素阳极的使用成本；且现有的碳素阳极板上下为一整体，更换比较麻烦。

因此，如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种用于稀土电解用带台阶的碳素阳极板，能解决上述现有的技术不足之处。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种用于稀土电解用带台阶的碳素阳极板，包括碳素阳极板连接块和碳素阳极板反应块；所述碳素阳极板连接块的横截面为扇环状，碳素阳极板连接块开设有若干内丝通孔一，所述碳素阳极板反应块的横截面为扇环状，碳素阳极板反应块上端连接于所述碳素阳极板连接块的下端，碳素阳极板反应块和碳素阳极板连接块的朝向相同，碳素阳极板反应块和碳素阳极板连接块的两平面侧面平滑连接，碳素阳极板反应块和碳素阳极板连接块的圆心角相同，碳素阳极板连接块的厚度大于碳素阳极板反应块的厚度。

作为优选，所述碳素阳极板反应块的外侧壁和碳素阳极板连接块的外侧壁平滑连接。

作为优选，所述碳素阳极板连接块的厚度比碳素阳极板反应块的厚度大20mm～50mm。

作为优选，所述碳素阳极板反应块和碳素阳极板连接块一体成型。

一种碳素阳极，包括阳极组件；所述阳极组件包括阳极夹和如上任意一项所述的碳素阳极板；所述阳极夹与所述碳素阳极板连接块连接，若干所述阳极组件共同构成圆筒体。

作为优选，所述内丝通孔一开设于碳素阳极板连接块的弧面，所述阳极夹包括夹片一、夹片二和连接板，所述夹片一的曲率和所述碳素阳极板的外侧壁曲率相同，所述夹片二的曲率和所述碳素阳极板的内侧壁曲率相同，夹片一和夹片二的角度和碳素阳极板的圆心角相同，夹片一和夹片二均竖直连接于连接板的下板面，夹片一和夹片二的间距等于所述碳素阳极板连接块的厚度，夹片一开设有与所述内丝通孔一对应的内丝通孔二，夹片二开设有与所述内丝通孔一对应的内丝通孔三；

所述碳素阳极板连接块夹设于夹片一和夹片二之间并通过螺钉穿过内丝通孔一、内丝通孔二和内丝通孔三固定。

作为优选，所述内丝通孔一开设于碳素阳极板连接块的顶端，所述阳极夹包括固定板和挂接条，所述固定板开设有与所述内丝通孔一对应的内丝通孔四，固定板下板面与碳素阳极板连接块的顶端通过螺钉连接；所述挂接条固定连接于固定板上板面。

进一步的，还包括石墨槽；所述石墨槽为一带底圆筒状，所述若干所述阳极组件共同构成的圆筒体容置于石墨槽内,所述石墨槽的内壁与若干所述阳极组件共同构成的圆筒体外壁相匹配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

在碳素阳极与阳极夹相连的一端适当增加台阶，增强碳素阳极抵抗空气或电解气的侵蚀能力，从而确保碳素阳极与阳极夹始终紧密相连，不易脱落，在氟盐体系加氧化稀土电解生产稀土金属工艺中，减少了不必要的更换次数，碳素阳极的利用率大幅提升，降低了材料成本；增加了阳极夹与碳素阳极的接触面，降低了连接电阻，进一步降低了电耗；降低了阳极夹的暴露率和暴露时间，从而降低了阳极材料对所生产的稀土产品的污染，提升了产品品质；对电解炉内熔液液面造成的波动小、炉温波动小、温差变化小、避免了死炉现象，提高了电解炉的使用寿命；另外更换新的碳素阳极板会对炉温造成一定影响，由于电解时炉温高，更换的碳素阳极板虽有预热过程，但温度无法达到此前要求，会导致炉温下降得过快，待更换完毕后需要重新升温，只有炉温升至正常温度才开始重新电解，因此，使用本实用新型避免频繁的更换电极板造成的合格产品的收率低和质量及表现不佳的问题；机械强度高、热稳定性能好，与其他的碳素阳极材料相比，有更长的使用寿命，减少了人力物力的投入，降低了成本；在更换碳素阳极板时，由于上部本体带台阶，从石墨槽提出来时相对较容易，更换方便；使得碳素阳极板的面积增加。在进行阳极夹与碳素阳极焊接的时候，更加方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的石墨电极板的正视图；

图2是本实用新型实施例一提供的石墨电极板的侧视图；

图3是本实用新型实施例一提供的石墨电极板的仰视图；

图4是本实用新型实施例一提供的阳极夹的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例一提供的阳极组件的剖视图；

图6是本实用新型实施例二提供的阳极夹的立体结构示意图；

图7是本实用新型实施例二提供的阳极组件的剖视图；

图8是本实用新型实施例一提供的碳素阳极的立体结构示意图；

图9是本实用新型实施例一提供的带石墨槽的碳素阳极的立体结构示意图；

附图标记：1-阳极组件，11-阳极夹，111-夹片一，1111-内丝通孔二，112-夹片二，1121-内丝通孔三，113-连接板，114-螺钉，115-固定板，1151-内丝通孔四，116-挂接条，12-碳素阳极板，121-碳素阳极板连接块，1211-内丝通孔一，122-碳素阳极板反应块，2-石墨槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图8所示，一种碳素阳极，包括阳极组件1；所述阳极组件1包括阳极夹11和碳素阳极板12；所述阳极夹11与碳素阳极板连接块121连接，若干所述阳极组件1共同构成圆筒体；

如图1至图3所示，碳素阳极板12包括碳素阳极板连接块121和碳素阳极板反应块122；碳素阳极板连接块121的横截面(所说的横截面是指垂直于碳素阳极板连接块121对应的圆心轴的一个面)为扇环状，碳素阳极板连接块121比碳素阳极板反应块122厚20mm，碳素阳极板连接块121的弧面上开设有若干内丝通孔一1211，碳素阳极板反应块122的横截面(所说的横截面是指垂直于碳素阳极板反应块122对应的圆心轴的一个面)为扇环状，碳素阳极板反应块122上端连接于碳素阳极板连接块121的下端，碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121的朝向相同(所说的朝向是指石墨板弧面开口方向)，碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121的两平面侧面平滑连接(也就是说碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121是对齐的)，碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121的圆心角相同且为90°，碳素阳极板连接块121的厚度大于碳素阳极板反应块122的厚度，碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121一体成型；

如图4所示，阳极夹11包括夹片一111、夹片二112和连接板113，夹片一111的曲率和碳素阳极板12的外侧壁曲率相同，夹片二112的曲率和碳素阳极板12的内侧壁曲率相同，夹片一111和夹片二112的角度和碳素阳极板12的圆心角相同，夹片一111和夹片二112均竖直连接于连接板113的下板面，夹片一111和夹片二112的间距等于碳素阳极板连接块121的厚度，夹片一111开设有与内丝孔一1211对应的内丝通孔二1111，夹片二112开设有与内丝孔一1211对应的内丝通孔三1121；

如图5所示，碳素阳极板连接块121夹设于夹片一111和夹片二112之间并通过螺钉114穿过内丝通孔一1211、内丝通孔二1111和内丝通孔三1121固定；

如图9所示，进一步的，碳素阳极还包括石墨槽2；所述石墨槽2为一带底圆筒状，所述碳素阳极容置于石墨槽2内,所述石墨槽2的内壁与若干所述阳极组件1共同构成的圆筒体外壁相匹配。

实施例二

一种碳素阳极，包括阳极组件1；所述阳极组件1包括阳极夹11和碳素阳极板12；所述阳极夹11与碳素阳极板连接块121连接，若干所述阳极组件1共同构成圆筒体；

碳素阳极板12包括碳素阳极板连接块121和碳素阳极板反应块122；碳素阳极板连接块121的横截面(所说的横截面是指垂直于碳素阳极板连接块121对应的圆心轴的一个面)为扇环状，碳素阳极板连接块121比碳素阳极板反应块122厚50mm，碳素阳极板连接块121的顶端开设有若干内丝通孔一1211，碳素阳极板反应块122的横截面(所说的横截面是指垂直于碳素阳极板反应块122对应的圆心轴的一个面)为扇环状，碳素阳极板反应块122上端连接于碳素阳极板连接块121的下端，碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121的朝向相同(所说的朝向是指石墨板弧面开口方向)，碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121的两平面侧面平滑连接(也就是说碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121是对齐的)，碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121的圆心角均为60°，碳素阳极板连接块121的厚度大于碳素阳极板反应块122的厚度，碳素阳极板反应块122和碳素阳极板连接块121一体成型。

如图6和图7所示，所述阳极夹11包括固定板115和挂接条116，所述固定板115开设有与所述内丝通孔一1211对应的内丝通孔四1151，固定板115下板面与碳素阳极板连接块121的顶端通过螺钉114连接；所述挂接条116固定连接于固定板115上板面。

进一步的，碳素阳极还包括石墨槽2；所述石墨槽2为一带底圆筒状，所述碳素阳极容置于石墨槽2内,所述石墨槽2的内壁与若干所述阳极组件1共同构成的圆筒体外壁相匹配。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。