專利名稱：一種異型鎢陰極或鉬陰極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鎢陰極或鑰陰極，尤其是一種異型鎢陰極或鑰陰極，其是用熔鹽體系電解法生產(chǎn)稀土金屬及合金工藝中所使用的鎢(鑰)極。
背景技術(shù)：
目前，在熔鹽體系電解法生產(chǎn)稀土金屬及合金工藝中，普遍采用鎢(鑰)陰極，陰極形狀為等直徑的圓柱體，陰極棒先通過(guò)焊接后使用，陰極與電源的連接方式采用上掛式。生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:陰極棒露在熔鹽液面附近的一段最容易被腐蝕，而陰極棒的焊接部分或離焊接部分近的一段基本不腐蝕。通常，在工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高陰極棒的使用率和降低生產(chǎn)成本，往往當(dāng)這部分陰極被腐蝕到一定程度時(shí)就將陰極棒拆下來(lái)掉頭焊接后再使用。掉頭焊接再使用的陰極棒又被腐蝕到一定程度時(shí)，這根陰極棒就必須報(bào)廢。通過(guò)對(duì)報(bào)廢的陰極棒的研究，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常重要但長(zhǎng)期被忽視的事實(shí)，那就是，被腐蝕的部分集中在陰極棒的中間部分，而陰極棒的兩端基本不被腐蝕?；谌绱藳](méi)有預(yù)料到的事實(shí)，本來(lái)完全可以去研制使用壽命更長(zhǎng)、使用率更高的陰極棒。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員的偏見(jiàn)是，陰極棒就是已知固定的結(jié)構(gòu)和形狀，從來(lái)沒(méi)有人克服這樣的偏見(jiàn)去研發(fā)新型的陰極棒。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種陰極，其可從根本上解決傳統(tǒng)陰極棒使用壽命短，使用率低的問(wèn)題，為電解工業(yè)生產(chǎn)顯著延長(zhǎng)陰極棒的使用壽命，提高陰極棒的使用率。為此，本實(shí)用新型提供了一種用于熔鹽體系電解法生產(chǎn)稀土金屬及合金工藝中的鎢陰極或鑰陰極，其特征在于，其陰極棒包括第一端、與第一端相背的第二端、第一端和第二端之間的中間部、第一端和中間部之間的第一過(guò)渡部、以及第二端和中間部之間的第二過(guò)渡部；中間部的橫向尺寸大于第一端、第二端的橫向尺寸；第一端和第二端的橫向尺寸相等；第一端和第二端的縱向尺寸相等。優(yōu)選地，陰極棒呈階梯軸的形狀。優(yōu)選地，第一端、第二端、中間部呈圓柱狀，而第一過(guò)渡部和第二過(guò)渡部為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，呈錐臺(tái)狀。優(yōu)選地，第一過(guò)渡部和第二過(guò)渡部為沿圓周方向?qū)ΨQ的曲面結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,所述曲面為凸面。優(yōu)選地,所述曲面為凹面。優(yōu)選地，所述曲面結(jié)構(gòu)為具有規(guī)則或不規(guī)則母線形狀的回轉(zhuǎn)體。特別是，所述陰極棒與電源負(fù)極之間通過(guò)特制的夾具相連接。特別是，多個(gè)所述陰極棒分別通過(guò)特制的夾具并聯(lián)至電源負(fù)極。根據(jù)本實(shí)用新型，將陰極棒的中間部分適當(dāng)加粗，加粗部分離陰極棒的兩端等距離，一方面通過(guò)加粗可以有效地增強(qiáng)陰極棒的耐腐蝕性，另一方面加粗部分離陰極棒的兩端等距離，陰極棒兩頭使用時(shí)均可發(fā)揮加粗部分的作用，這樣，就可以最大限度的發(fā)揮加粗部分的作用，從而最大限度的提高陰極棒的使用率。根據(jù)本實(shí)用新型，能延長(zhǎng)陰極棒的使用壽命，提高陰極棒的利用率，降低生產(chǎn)成本。棒材的實(shí)際利用率很低，根據(jù)本實(shí)用新型，通過(guò)將陰極棒的中間部分適當(dāng)加粗，可以加強(qiáng)陰極棒的耐腐蝕性，能有效提高陰極棒的使用壽命。由于陰極棒的腐蝕部分在陰極棒的中間部分，通過(guò)將陰極棒的中間部分適當(dāng)加粗，可將棒材的利用率在原有基礎(chǔ)上提高10% -15%，從而有效降低棒材成本。試驗(yàn)證實(shí)，通過(guò)將陰極棒的中間部分適當(dāng)加粗，陰極棒的重量只增加約10%，而陰極棒的使用壽命延長(zhǎng)了 10% -15%。在提高陰極棒使用壽命的 同時(shí)，還降低了陰極棒的更換頻率，一方面提高了電解生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定性，大幅減少了由于更換陰極而導(dǎo)致的停產(chǎn)時(shí)間，避免由于長(zhǎng)時(shí)間斷電影響產(chǎn)品質(zhì)量。另一方面節(jié)約了焊接配件及焊材的消耗，從而大大地降低了生產(chǎn)成本。

圖1為采用根據(jù)本實(shí)用新型的異型鎢或鑰陰極的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
為了延長(zhǎng)陰極棒的使用壽命、提高陰極棒的利用率、降低了陰極棒的更換頻率、減少由于更換陰極而導(dǎo)致的停產(chǎn)時(shí)間，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，可以優(yōu)化陰極棒的結(jié)構(gòu)形狀。在本實(shí)用新型的另外一個(gè)實(shí)施例中，可以使得多個(gè)陰極棒并聯(lián)。如圖1所示，在電解槽10內(nèi)安裝η個(gè)陰極棒Cl、C2、C3、......、和Cn。每個(gè)陰極
棒C1、C2、C3、……、和Cn分別通過(guò)特制的夾具K1、K2、K3、……、和Kn并聯(lián)至電源E的負(fù)極。電解槽10內(nèi)容納電解液11。每個(gè)陰極棒C1、C2、C3、......、和Cn的結(jié)構(gòu)可以是一致的。η是大于等于I的自然數(shù)。η可以為1，也可以達(dá)3，或達(dá)5或更大。例如，圖1所示的陰極棒C3包括第一端1、與第一端I相背的第二端2、第一端I和第二端2之間的中間部3、第一端I和中間部3之間的第一過(guò)渡部4、以及第二端2和中間部3之間的第二過(guò)渡部5。陰極棒總體上呈階梯軸的形狀。第一端1、第二端2、中間部3呈圓柱狀，而第一過(guò)渡部4和第二過(guò)渡部5為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可以為錐臺(tái)狀。中間部3的直徑大于第一端1、第二端2的直徑。第一端I和第二端2的直徑相等。第一端I和第二端2的長(zhǎng)度也相等。第一過(guò)渡部4和第二過(guò)渡部5也可為其他的沿圓周方向?qū)ΨQ的曲面結(jié)構(gòu)，例如凸面、凹面、或具有不規(guī)則母線形狀的回轉(zhuǎn)體?？傊鶕?jù)本實(shí)用新型，提供了一種異型陰極，其技術(shù)構(gòu)思為:將陰極棒的中間部分適當(dāng)加粗，加粗部分離陰極棒的兩端等距離，一方面通過(guò)加粗能有效增強(qiáng)陰極棒的耐腐蝕性，另一方面加粗部分離陰極棒的兩端等距離，陰極棒兩頭使用時(shí)均可發(fā)揮加粗部分的作用，這樣，就可以最大限度的發(fā)揮加粗部分的作用。生產(chǎn)中，首先將陰極棒與自制的陰極連接件焊接，再通過(guò)螺絲與電源負(fù)極連接。當(dāng)陰極棒一端腐蝕到一定程度時(shí)，將陰極棒拆下，掉頭焊接后可重新使用。
權(quán)利要求1.一種用于熔鹽體系電解法生產(chǎn)稀土金屬及合金工藝中的由鎢或鑰制成的陰極，其特征在于，其陰極棒包括第一端、與第一端相背的第二端、第一端和第二端之間的中間部、第一端和中間部之間的第一過(guò)渡部、以及第二端和中間部之間的第二過(guò)渡部；中間部的橫向尺寸大于第一端、第二端的橫向尺寸；第一端和第二端的橫向尺寸相等；第一端和第二端的縱向尺寸相等。
2.如權(quán)利要求1所述的陰極，其特征在于，陰極棒呈階梯軸的形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的陰極，其特征在于，第一端、第二端、中間部呈圓柱狀，而第一過(guò)渡部和第二過(guò)渡部為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，呈錐臺(tái)狀。
4.如權(quán)利要求1所述的陰極，其特征在于，第一過(guò)渡部和第二過(guò)渡部為沿圓周方向?qū)ΨQ的曲面結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的陰極，其特征在于，所述曲面為凸面。
6.如權(quán)利要求4所述的陰極，其特征在于，所述曲面結(jié)構(gòu)為具有規(guī)則或不規(guī)則母線形狀的回轉(zhuǎn)體。
專利摘要一種用于熔鹽體系電解法生產(chǎn)稀土金屬及合金工藝中的異型鎢陰極或鉬陰極，其特征在于，其陰極棒包括第一端、與第一端相背的第二端、第一端和第二端之間的中間部、第一端和中間部之間的第一過(guò)渡部、以及第二端和中間部之間的第二過(guò)渡部；中間部的橫向尺寸大于第一端、第二端的橫向尺寸；第一端和第二端的橫向尺寸相等；第一端和第二端的縱向尺寸相等。本實(shí)用新型在提高陰極棒使用壽命的同時(shí)，還降低了陰極棒的更換頻率，提高了電解生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定性，大幅減少了由于更換陰極而導(dǎo)致的停產(chǎn)時(shí)間及停電過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響，節(jié)約了焊接配件及焊材的消耗，從而大大地降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C25C7/02GK202968715SQ201220712890
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者劉建剛, 袁萍 申請(qǐng)人:江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團(tuán)有限公司